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Nanotopografia e propriedades nanomecânicas de scaffolds de quitosana nanoestruturados e de células aderidas sobre os mesmos

Processo: 20/05632-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 31 de agosto de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Denise Freitas Siqueira Petri
Beneficiário:Rafael Leonardo Cruz Gomes da Silva
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/13492-2 - Arcabouços sintéticos e naturais aplicados à medicina regenerativa, AP.TEM
Assunto(s):Nanotopografia   Tecidos suporte   Quitosana   Fibroblastos   Metilmetacrilato   Etilenoglicol dimetacrilato   Microscopia de força atômica   Mecanotransdução celular

Resumo

Quitosana é um polissacarídeo largamente utilizado como arcabouço (scaffold) para adesão e proliferação celular. Entretanto, não está muito claro como a nanotopografia e as propriedades nanomecânicas dos scaffolds afetam o comportamento celular. Nanoimpressão, eletrofiação, ablação a laser são técnicas comumente aplicadas para nano-estruturação de scaffolds. Todavia, elas requerem instrumentação específica e há limitação da área a ser nanoestruturada. Este projeto propõe uma metodologia simples para a produção de scaffolds de quitosana com nanotopografias e propriedades nanomecânicas controladas para posterior avaliação dos processos de adesão, migração e proliferação de fibroblastos (células modelo). A criação de domínios sobre a superfície de quitosana reticulada com vanilina acontecerá em uma única etapa, através da evaporação ou polimerização das gotículas hidrofóbicas emulsificadas e com tamanho controlado. Domínios de n-hexano são potenciais candidatos para a produção de cavidades nanométricas na superfície da quitosana por evaporação, ao passo que domínios do monômero de metacrilato de metila (MMA) puro ou em misturas com etileno glicol dimetacrilato (EGDMA) serão polimerizados para produção de protuberâncias com diferentes propriedades mecânicas. Os scaffolds nanoestruturados produzidos serão avaliados qualitativamente (tamanho, morfologia, reprodutibilidade de estruturas) e quantitavamente (grau de intumescimento, topografia e propriedades mecânicas). Técnicas baseadas em microscopia de força atômica (AFM) serão aplicadas para determinar a topografia e propriedades mecânicas. Posteriormente, o efeito das diferentes topografias e propriedades mecânicas de superfície dos scaffolds será avaliado qualitativamente em processos de mecanotransdução (adesão, migração e proliferação) de fibroblastos in vitro, bem como nas propriedades biomecânicas das células aderidas. (AU)