Desenvolvimento de "scaffolds" cerâmicos para aplicação na engenharia tecidual

• Processo: 24/06681-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone
• Beneficiário: Kaline do Nascimento Ferreira
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/10604-0 - Desenvolvimento de scaffolds cerâmicos para aplicação na engenharia tecidual, AP.TEM
• Assunto(s): Biocerâmicas Engenharia tecidual Impressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocerâmicas | Engenharia tecidual | gelcasting | impressão 3D | scaffolds cerâmicos | Bioengenharia Tecidual

Resumo

Biocerâmicas porosas denominadas de scaffolds vem sendo estudadas para a substituição e reparação óssea, com propriedades que atendam a funcionalidade e integração entre o biomaterial e o sistema biológico. Biocerâmicas de Al2O3 e Al2O3/ZrO2 são reconhecidas como biomateriais devido suas propriedades mecânicas melhoradas, alta estabilidade química e biocompatibilidade, quando comparada a outros materiais. No entanto, devido à natureza bioinerte da Al2O3 e ZrO2, recobrimentos superficiais são utilizados para melhorar a interação desse biomaterial com o tecido hospedeiro quando implantado, além de poder liberar íons que estimulem respostas celulares a nível molecular, através de mecanismos ainda não totalmente compreendidos. Nesse sentido, o objetivo principal desse projeto é a obtenção de scaffolds de Al2O3 e de nanocompósitos de Al2O3/ZrO2 que possam apresentar características físico-químicas e morfológicas que, quando implantados nas lesões ou regiões do defeito ósseo, estimulem a osteogênese e levem à formação de estruturas semelhantes aos elementos da matriz extracelular, facilitando a implantação, expansão e integração do tecido ósseo. Para alcançar o objetivo principal, esse projeto foi dividido em três subprojetos. O subprojeto 1 item por objetivo a obtenção de scaffolds de Al2O3 e de Al2O3 contendo 5% em volume de inclusões nanométricas de zircônia (Al2O3/ZrO2) obtido pelas técnicas de gelcasting e impressão 3D, recobertos com fosfatos de cálcio enriquecidos com íons Sr2+ e gentamicina. O subprojeto 2 tem por objetivo recobrir os scaffolds de Al2O3 e Al2O3/ZrO2 com filmes poliméricos carreadores da proteína morfogenética óssea 2 (BMP-2). O subprojeto 3 tem por objetivo a incorporação de células-tronco mesenquimais (CTM) nos scaffolds obtidos pelos subprojetos 01 e 02, e a análise funcional in vitro e in vivo. Com isso, espera-se obter scaffolds de Al2O3 e de nanocompósitos de Al2O3/ZrO2 biocompatíveis, bioativos e biofuncionais, com potencial utilização na engenharia de tecidual e em terapias de regeneração ósseas nas medicinas veterinária e humana, possibilitando rapidez no tratamento de regiões lesionadas.