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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.

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