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Hidrogéis tecido-específicos derivados de matriz extracelular descelularizada com propriedades mecânicas ajustáveis: caracterização e aplicações na área (bio)médica

Processo: 22/01527-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2022
Vigência (Término): 31 de julho de 2023
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biologia Geral
Pesquisador responsável:Renata Francielle Bombaldi de Souza
Beneficiário:Renata Francielle Bombaldi de Souza
Empresa Sede:Tissuelabs Pesquisa e Desenvolvimento Ltda
CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
Vinculado ao auxílio:21/11161-1 - Hidrogéis tecido-específicos derivados de matriz extracelular descelularizada com propriedades mecânicas ajustáveis: caracterização e aplicações na área (bio)médica, AP.PIPE
Assunto(s):Engenharia tecidual   Bioimpressão tridimensional   Biomateriais   Hidrogéis   Matriz extracelular   Proliferação celular   Diferenciação celular
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Bioimpressão 3D | Biomateriais | Engenharia de Tecidos | Hidrogéis | matriz extracelular | Modificações químicas | Engenharia de Tecidos

Resumo

A bioimpressão 3D baseada na tecnologia de extrusão é uma das mais utilizadas para obtenção de estruturas complexas. O material utilizado, ou biotinta, necessariamente um hidrogel, deve exibir um compromisso entre sua printabilidade e biocompatibilidade, ou seja, apresentar comportamento reológico adequado para extrusão, mantendo adequada retenção de forma e fornecendo um ambiente amigável e pró-regenerativo para as células vivas. Hidrogéis derivados de matriz extracelular descelularizada (dECM) são de especial interesse para a formulação de biotintas pois fornecem às células um conjunto de propriedades e sinalizações tecido-específicas. Apesar de estes hidrogéis representarem muito bem o microambiente bioquímico, eles ainda carecem de propriedades reológicas e biomecânicas adequadas. Durante a fase 1 do projeto PIPE, utilizamos uma abordagem de reforço físico das matrizes e otimizamos uma formulação de biotinta à base de dECM e polissacarídeos, que alia printabilidade e biocompatibilidade. Além disso, exploramos o uso de um agente de reticulação química covalente e mostramos que o uso desse composto pode gerar géis mais resistentes e mais facilmente manipuláveis. Agora, nesta segunda fase do PIPE, iremos realizar a translação dos achados que foram obtidos anteriormente para um dos tipos de dECM, a derivada de aorta, para formulações contendo diferentes tipos de tecidos e órgãos descelularizados, sendo eles: tecido adiposo, osso, cartilagem, músculo, miocárdio, pulmão, pele, cérebro, rim, fígado, baço, pâncreas, cólon e estômago. As condições utilizadas para cada tipo de reforço são ajustáveis, e por isso a resistência do material final pode ser adaptada à aplicação desejável. Além da caracterização bioquímica, reológica e biomecânica dos hidrogéis, será investigada sua influência na adesão, viabilidade, proliferação e diferenciação celular. Propomos também a bioimpressão de um modelo do tecido osteocondral com gradiente de propriedades biomecânicas conferido pelo uso de diferentes biotintas, a fim de demonstrar a diferenciação espacialmente direcionada de células-tronco derivadas do tecido adiposo. Por fim, para demonstrar a bioimpressão de um tecido mole, é proposta a impressão de um modelo de ventrículo em um banho de suporte, utilizando, para isso, cardiomiócitos derivados de células tronco pluripotentes induzidas (iPSC-CM). A partir desses resultados, esperamos criar uma linha de produtos - baseados nos diferentes tecidos estudados - para pesquisadores trabalhando em diversas áreas das Ciências Biomédicas. (AU)

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Publicações científicas
(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)
DE SOUZA, RENATA FRANCIELLE BOMBALDI; DE SOUZA, FERNANDA CARLA BOMBALDI; LIGUORI, TACIA TAVARES DE AQUINAS; LONGO, LEONARDO ORLANDO PAGOTTI; MORETTO, EMERSON GALVES; LIGUORI, GABRIEL ROMERO. Combining a tissue-specific hydrogel with polysaccharides to formulate bioinks for 3D bioprinting. TISSUE ENGINEERING PART A, v. 29, n. 13-14, p. 1-pg., . (19/23104-2, 21/11161-1, 20/09466-6, 22/01527-1)

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