Desenvolvimento de scaffolds ósseos bioativos impressos em 3D funcionalizados com materiais à base de quitosana para liberação de óxido nítrico

• Processo: 25/04749-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Amedea Barozzi Seabra
• Beneficiário: Renan da Silva Nunes
• Supervisor: Maria-Pau Ginebra
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/04079-5 - Biomateriais nanocompósitos para liberação sustentada de óxido nítrico: modelagem e otimização de plataformas personalizadas visando aplicações biomédicas, BP.PD
• Assunto(s): Nanotecnologia Osteomielite Óxido nítrico Regeneração óssea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Nanotecnologia | Osteomielite | Oxido Nitrico | regeneração óssea | scaffolds ósseos | Química de Materiais, Biomateriais

Resumo

A regeneração óssea continua sendo um desafio significativo em aplicações ortopédicas e maxilofaciais, especialmente em defeitos extensos que excedem a capacidade natural de cicatrização do organismo. Nesse contexto, os scaffolds de hidroxiapatita deficiente em cálcio impressos em 3D, desenvolvidos pelo grupo da Profa. Maria-Pau Ginebra, representam uma plataforma altamente osteocondutora com propriedades estruturais superiores, possibilitando a funcionalização para aprimoramento do desempenho biológico. Este projeto propõe a incorporação de materiais à base de quitosana para a liberação de óxido nítrico (NO) nesses scaffolds, combinando nanopartículas de quitosana carregadas com glutationa e quitosana tiolada, a fim de viabilizar a liberação controlada de NO e conferir atividade antimicrobiana, promovendo um microambiente mais favorável à regeneração óssea. A funcionalização será otimizada por meio de um planejamento experimental (Design of Experiments - DoE), permitindo a determinação dos parâmetros ideais de concentração do biomaterial e tempo de imersão do scaffold, de modo a garantir a incorporação eficiente dos componentes liberadores de NO. Os scaffolds modificados serão submetidos a uma caracterização físico-química detalhada, incluindo análises morfológicas, químicas e mecânicas, seguida por estudos cinéticos de liberação de NO para avaliar sua capacidade de liberação sustentada. Para explorar o potencial biomédico desses scaffolds, serão conduzidos testes de atividade antimicrobiana contra cepas bacterianas clinicamente relevantes, bem como ensaios de citotoxicidade in vitro utilizando células-tronco mesenquimais humanas e células osteoblásticas. Ao integrar estratégias de funcionalização bioativa a scaffolds impressos em 3D altamente porosos, este estudo busca contribuir para o desenvolvimento de biomateriais avançados voltados à engenharia de tecidos ósseos.