Hidrogéis nanocompósitos inspirados na parede celular vegetal para aplicações biomédicas

• Processo: 19/19360-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2020
• Situação: Interrompido
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Camila Alves de Rezende
• Beneficiário: Eupídio Scopel
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/13684-0 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na síntese e degradação de carboidratos complexos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/14356-8 - Produção de fibras lignocelulósicas preenchidas com hidrogéis e inspiradas na parede celular vegetal por fiação úmida coaxial, BE.EP.DR
• Assunto(s): Biomateriais Biorrefinarias Celulose Hidrogéis Lignina Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomateriais | biorrefinaria | celulose | Hidrogéis | Lignina | Polímeros

Resumo

A utilização de hidrogéis como curativos requer materiais com propriedades químicas e mecânicas adequadas e que permitam os processos biológicos de cicatrização. Neste contexto, a proposta deste projeto de doutorado é obter hidrogéis nanocompósitos inspirados na composição e na estrutura da parede celular vegetal com propriedades adequadas para o uso como curativos. A biomassa utilizada será o bagaço de cana-de-açúcar, que é um resíduo abundante no Brasil, proveniente da indústria sucroalcooleira. Enquanto a celulose irá formar a estrutura hidrofílica do hidrogel, a presença de lignina pode incorporar propriedades antibacterianas e anti-UV, além de aprimoradas propriedades mecânicas. Já a hemicelulose pode atuar modulando propriedades de superfície e de intumescimento. Para a obtenção dos hidrogéis, a estratégia principal será a produção de uma nova classe de nanomateriais, chamados nanolignoceluloses, que são obtidos pela fibrilação do sólido celulósico ainda com alto teor de lignina, de modo a manter a estruturação nativa dos componentes. Alternativamente, serão investigados métodos mais clássicos para isolar a celulose da biomassa e produzir nanofibrilas, seguidos pela incorporação de lignina na forma de solução ou de nanopartículas e de hemicelulose. Caracterizações químicas e morfológicas, ensaios de citotoxicidade, de ação antibacteriana e de permeabilidade a fluidos serão utilizados para avaliar a aplicação dos hidrogéis. Este projeto deverá contribuir assim com metodologias mais verdes e sustentáveis para a produção de materiais de alto valor agregado por meio do aproveitamento integral dos componentes da biomassa.