Bioimpressão de hidrogéis multifuncionais como estratégia para Odontologia Regenerativa

• Processo: 20/15971-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 22 de fevereiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Materiais Odontológicos
• Pesquisador responsável: Diana Gabriela Soares dos Passos
• Beneficiário: Ester Alves Ferreira Bordini Galvani
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Bauru (FOB). Universidade de São Paulo (USP). Bauru , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/15674-5 - Associação de técnicas de engenharia tecidual para modulação da regeneração de tecidos mineralizados sob inflamação degenerativa: análise em modelos de cultura-3D em biorreator de perfusão e inflamatórios em animais, AP.JP
• Assunto(s): Cultura de células Hidrogéis Odontologia regenerativa Engenharia tecidual
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultura celular | Hidrogéis | Odontologia Regenerativa | Regeneração dentinária | regeneração pulpar | Engenharia Tecidual

Resumo

Clinicamente a regeneração do tecido dentinário e pulpar ainda é um desafio, visto que a área afetada geralmente se apresenta irregular e com grande variação anatômica entre pacientes, ocasionando um sucesso limitado e de baixo potencial regenerativo com a aplicação dos tratamentos atualmente disponíveis. Devido a isto, tem-se buscado por novas modalidades de tratamento que estimulem a regeneração tecidual dentro de um contexto minimamente invasivo, por meio da aplicação de materiais que se adaptem perfeitamente ao defeito e que estimulem células residentes da polpa e da papila apical a migrarem para o interior do material e a se diferenciarem, com a consequente deposição de um novo tecido, o que é chamado de terapia cell homing. Assim, o presente projeto de pesquisa tem por objetivo desenvolver scaffolds tri-dimensionais bioimpressos e injetáveis com estrutura macroporosa ordenada, interconectada e com a presença de canais microfluídicos, associados a óxidos metálicos e polifenóis, que sejam capazes de liberar dosagens bioativas e pró-angiogênicas para estimular a regeneração dentinária e pulpar. Inicialmente serão determinadas as concentrações bioativas e pró-angiogênicas dos óxidos (óxidos de zinco, estrôncio, magnésio e silício) e polifenóis (proantocianidina, ácido tânico, resolvina e resveratrol) sobre células pulpares (DPCs) e endoteliais (HUVECs), (Fase 1). Em seguida, serão formulados hidrogéis injetáveis e fotoativados a base de metacrilato de gelatina (GelMA), contendo as melhores concentrações selecionadas das substâncias, os quais serão caracterizados quanto a morfologia, topografia superfície, composição química, degradabilidade, porosidade, módulo de elasticidade e resistência compressiva. Estes biomateriais também serão caracterizados quanto sua capacidade de estimular a deposição de matriz mineralizada e formação de uma rede de capilares, por DPCs e HUVECs semeadas sobre os hidrogéis ou encapsuladas em seu interior (Fase 2). Então, os hidrogéis serão bioimpressos em formato cilíndrico ou tubular, com diferentes arquiteturas de superfície (grid ou honeycomb), porosidade e distribuição dos poros, sendo cultivados em modelos do tipo in-a-chip e em biorreator, para avaliação dos parâmetros relacionados a viabilidade, proliferação, migração, adesão/espalhamento celular, diferenciação odontogênica e angiogênica (Fase 3). Por fim, os hidrogéis injetáveis e bioimpressos serão implantados em defeitos críticos de calvária (Rattus novergiccus) para análise da formação de tecido mineralizado in vivo e também serão implantados em subcutâneo de camundongos nude (nu/nu) após o preenchimento do espaço radicular de fragmentos de raízes, para avaliação do potencial indutor de formação de tecido vascularizado (Fase 4). Ao final, os dados qualitativos serão analisados descritivamente e os dados quantitativos serão submetidos a análise estatística específica