Estudo de hidrogéis funcionais e fotoreticuláveis derivados de biopolímeros para aplicação em impressão 3D

• Processo: 21/00490-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2021
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Luiz Henrique Catalani
• Beneficiário: Amanda Araujo Domingues
• 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): Polímeros Biopolímeros Biomateriais Hidrogéis Sulfatos de condroitina Bioatividade Adesão celular Crescimento celular Impressão tridimensional Desenvolvimento de novos materiais Engenharia tecidual
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomateriais | Fotoreticulação | Hidrogeis SIPN | impressão 3D | Peptideos funcionais | polissacarídeos funcionalizados | Polímeros

Resumo

Os biomateriais poliméricos para aplicações em regeneração de tecidos e órgãos, através do uso de impressão 3D do tipo DLP devem ser biocompatíveis, biodegradáveis, bioreabsorvíveis, bioativos, reticuláveis por luz UV e mecanicamente robustos. Além disso, devem apresentar arquiteturas 3D porosas permitindo o transporte de nutrientes, auxiliando o crescimento e diferenciação celular. Os hidrogéis, redes poliméricas altamente hidrofílicas, estão entre as classes mais promissoras de materiais para a impressão de arcabouços porosos, uma vez que tem o potencial de imitar a estrutura e a função da matriz extracelular. Este projeto tem como desafio o desenvolvimento de novos materiais para Engenharia Tecidual, baseados em Sulfato de Condroitina (SC), um polissacarídeo biocompatível, que será modificado por peptídeos sinalizadores que favoreçam eventos de diferenciação e adesão celular. O objetivo é a obtenção de hidrogéis com bioatividade e ligações proteoliticamente degradáveis na rede polimérica. O SC também deverá ser funcionalizado por (met)acrilação para adição de capacidade fotoreticulante. Projeta-se a formação de um hidrogel pela mistura de ao menos dois polissacarídeos funcionalizados, através da formação de uma rede semi-interpenetrante (Semi-Interpenetrating Network - SIPN). Adicionalmente, nano/micropartículas de quitosana serão adicionadas ao sistema com o objetivo de reforço estrutural para formação do hidrogel SIPN. A bioatividade será avaliada através de testes in vitro de adesão celular, crescimento celular e diferenciação angiogênica e/ou osteogênica. (AU)