Desenvolvimento de dispositivo microfluídico biomimético de reparo ósseo in vitro para aplicações em engenharia tecidual

• Processo: 23/13737-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia
• Pesquisador responsável: Katiúcia Batista da Silva Paiva
• Beneficiário: Icaro Paschoal Brito Ribeiro
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Células endoteliais Macrófagos Microfluídica Reparo ósseo Engenharia tecidual
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células endoteliais | Células-tronco da polpa dentária humana | Esferóides | Macrófagos | Microfluídica | Reparo ósseo | Engenharia Tecidual

Resumo

Durante o reparo ósseo, a principal célula imune envolvida nesse processo é o macrófago. Os macrófagos são responsáveis pela migração de outros tipos celulares, como células endoteliais e células-tronco residentes, para o local da lesão. O defeito crítico de calvária é um modelo para estudar o reparo ósseo e não existe nenhuma plataforma in vitro para este tipo de avaliação. Uma alternativa para mimetizar condições in vitro são células em modelos 3D (como os esferoides) e a microfluídica. Essas duas técnicas em conjunto são capazes de simular o microambiente tecidual e fisiológico e se aproximar dos resultados observados in vivo. Portanto, o objetivo deste projeto é desenvolver um dispositivo microfluídico biomimético de defeito crítico de calvária que simule in vitro as interações de diferentes tipos celulares no contexto da regeneração óssea. Inicialmente, avaliaremos um enxerto ósseo engenheirado (colágeno tipo I, nanohidroxiapatita carbonatada e esferoides de DPSCs) em defeito crítico de calvária em ratos nude. O chip irá conter macrófagos, células endoteliais, esferoides de células-tronco da polpa dentária humana (DPSCs) indiferenciadas e um coágulo biomimético. Posteriormente, será introduzido no sistema o enxerto ósseo engenheirado a fim de comparar com os resultados obtidos in vivo para que possam ser feitas modificações no design do chip. Com isso pretendemos desenvolver a primeira plataforma in vitro de reparo ósseo com poder preditivo do desfecho clínico.