Síntese, caracterização e desempenho biológico de nanopolímeros pH-sensitivos produzidos por impressão molecular para o tratamento das infecções peri-implantares

• Processo: 20/10436-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Clínica Odontológica
• Pesquisador responsável: Valentim Adelino Ricardo Barão
• Beneficiário: Raphael Cavalcante Costa
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Biofilmes Implantes dentários Impressão molecular Inflamação Titânio Povidona-iodo Ácido fólico Polímeros molecularmente impressos Fibroblastos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofilmes | implantes dentários | impressão molecular | Inflamação | titânio | Prótese dental

Resumo

Biomateriais inteligentes direcionado ao controle sinérgico do biofilme e da inflamação são promissores para o tratamento das doenças peri-implantares. Desse modo, objetiva-se desenvolver um novo nanopolímero dual-funcionalizado com iodo povidine (PVP-I) e ácido fólico (AF) sintetizado por impressão molecular para liberação controlado por mecanismo de pH e avaliar suas propriedades in silico, in vitro, in situ e in vivo. Serão conduzidos 4 estudos: (1) estudo in silico, para avaliar a viabilidade de síntese do Molecularly Imprinted Polymer (MIP) experimental por simulação computacional com base na dinâmica molecular; (2) estudo in vitro, para caracterizar o MIP em relação à morfologia, dimensão do polímero, propriedades físico-químicas e cinética de liberação. Biofilmes mono (Streptococcus mutans) e multiespécies (microcosmo) formados sobre discos de titânio (Ti) serão usados para avaliar o efeito do PVP-I na degradação da matriz do biofilme (dosagem de polissacarídeos, expressão das enzimas Gtfs, biovolume de matriz/células, dispersão do MIP na matriz) e sua atividade antimicrobiana (viabilidade bacteriana, células vivas/mortas e composição do biofilme). Fibroblastos gengivais humanos serão utilizados para avaliar a biocompatibilidade, cultura de macrófagos (RAW 264.7) para verificar a expressão de receptores de folato (FR) e um modelo de tecidos moles humanos 3D para investigar a expressão de genes e de citocinas pró-inflamatórias (IL-1, IL-6, TNF-); (3) e studo in situ, duplo-cego, cruzado, de 3 fases (7 dias) para comprovar a efetividade do MIP isolado e em associação antibiótica (amoxicilina + metronidazol) sobre biofilmes formados em condições bucais por morfologia do biofilme, viabilidade celular e composição microbiológica; (4) estudo in vivo, utilizando implante de Ti contaminado na tíbia de ratos com defeito ósseo produzidos para simular uma condição de peri-implantite e avaliar o efeito do tratamento com MIPs por análise histológica, imunohistoquímica, dosagem de citocinas pró-inflamatórias, contagem bacteriana e composição microbiológica. Os dados quantitativos serão submetidos à análise estatística apropriada com nível de significância de 5%. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

COSTA, RAPHAEL C.; NAGAY, BRUNA E.; BERTOLINI, MARTINNA; COSTA-OLIVEIRA, BARBARA E.; SAMPAIO, ALINE A.; RETAMAL-VALDES, BELEN; SHIBLI, JAMIL A.; FERES, MAGDA; BARAO, VALENTIM A. R.; SOUZA, JOAO GABRIEL S.. Fitting pieces into the puzzle: The impact of titanium-based dental implant surface modifications on bacterial accumulation and polymicrobial infections. ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, v. 298, DEC 2021. (20/05231-4, 20/10436-4)

SOUZA, JOAO G. S.; COSTA, RAPHAEL C.; SAMPAIO, ALINE A.; ABDO, VICTORIA L.; NAGAY, BRUNA E.; CASTRO, NIDIA; RETAMAL-VALDES, BELEN; SHIBLI, JAMIL A.; FERES, MAGDA; BARAO, VALENTIM A. R.; et al. Cross-kingdom microbial interactions in dental implant-related infections: is Candida albicans a new villain?. ISCIENCE, v. 25, n. 4, p. 21-pg., 2022-03-16. (20/05231-4, 20/10436-4, 19/17238-6)

SOUZA, JOAO GABRIEL S.; OLIVEIRA, BARBARA E. COSTA; COSTA, RAPHAEL C.; BECHARA, KAREN; CARDOSO-FILHO, OTAVIO; BENSO, BRUNA; SHIBLI, JAMIL AWAD; BERTOLINI, MARTINNA; BARAO, VALENTIM A. R.. Bacterial-derived extracellular polysaccharides reduce antimicrobial susceptibility on biotic and abiotic surfaces. ARCHIVES OF ORAL BIOLOGY, v. 142, p. 9-pg., 2022-08-18. (20/05231-4, 20/10436-4)

MIRANDA, LUIS FERNANDO B.; LIMA, CAROLINA V.; PAGIN, RAFAELA; COSTA, RAPHAEL C.; PEREIRA, MARTA MARIA A.; DE AVILA, ERICA D.; BERTOLINI, MARTINNA; RETAMAL-VALDES, BELEN; SHIBLI, JAMIL A.; FERES, MAGDA; et al. Effect of Processing Methods of Human Saliva on the Proteomic Profile and Protein-Mediated Biological Processes. JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, v. 22, n. 3, p. 14-pg., 2023-03-03. (21/09434-0, 18/20719-3, 20/10436-4, 21/10762-1)

ABDO, VICTORIA L.; SUAREZ, LINA J.; DE PAULA, LUCCA GOMES; COSTA, RAPHAEL C.; SHIBLI, JAMIL; FERES, MAGDA; BARA, VALENTIM A. R.; BERTOLINI, MARTINNA; SOUZA, JOAO GABRIEL SILVA. Underestimated microbial infection of resorbable membranes on guided regeneration. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 226, p. 16-pg., 2023-04-17. (20/05231-4, 20/10436-4)

VALENTIM A. R. BARÃO; RAPHAEL C. COSTA; JAMIL A. SHIBLI; MARTINNA BERTOLINI; JOÃO GABRIEL S. SOUZA. Emerging titanium surface modifications: The war against polymicrobial infections on dental implants. Brazilian Dental Journal, v. 33, n. 1, p. 1-12, 2022-03-07. (20/05231-4, 20/10436-4)

COSTA, RAPHAEL C.; BERTOLINI, MARTINNA; COSTA OLIVEIRA, BARBARA E.; NAGAY, BRUNA E.; DINI, CAROLINE; BENSO, BRUNA; KLEIN, MARLISE I.; BARAO, VALENTIM A. R.; SOUZA, JOAO GABRIEL S.. Polymicrobial biofilms related to dental implant diseases: unravelling the critical role of extracellular biofilm matrix. CRITICAL REVIEWS IN MICROBIOLOGY, v. N/A, p. 21-pg., 2022-05-18. (20/10436-4, 20/05231-4)

SAHA, SOUMYA; COSTA, RAPHAEL CAVALCANTE; SILVA, MIRELA CAROLINE; FONSECA-SANTOS, JOAO MATHEUS; CHEN, LIN; PHAKATKAR, ABHIJIT H.; BHATIA, HARSHDEEP; FAVERANI, LEONARDO P.; BARAO, VALENTIM A. R.; SHOKUHFAR, TOLOU; et al. Collagen membrane functionalized with magnesium oxide via room-temperature atomic layer deposition promotes osteopromotive and antimicrobial properties. BIOACTIVE MATERIALS, v. 30, p. 16-pg., 2023-12-01. (22/16267-5, 20/05231-4, 20/10436-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

COSTA, Raphael Cavalcante. Biomateriais para o controle das infecções em implantes dentários: mecanismos biológicos, fatores moduladores e novas estratégias de tratamento. 2023. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP) Piracicaba, SP.