Hidrogel termorresponsivo como reservatório de nanopartículas inteligentes para liberação controlada de amoxicilina e metronidazol: uma nova terapêutica para controle de infecções peri-implantares

• Processo: 24/06635-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Materiais Odontológicos
• Pesquisador responsável: Valentim Adelino Ricardo Barão
• Beneficiário: Cícero Andrade Sigilião Celles
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Amoxicilina Hidrogéis Implantes dentários Metronidazol Peri-implantite Implantodontia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amoxicilina | hidrogel | implantes dentários | Metronidazol | nanopartícula multifuncional | Peri-implantite | Implantodontia

Resumo

A presença de um biofilme peri-implanto patogênico disbiótico com inflamação dos tecidos moles e perda óssea progressiva nos tecidos circundantes aos implantes dentários configura a peri-implantite, causa de maior falha e perda dos implantes dentários. A carência de consenso sobre o melhor tratamento revela a não eficácia das terapias comumente utilizadas, como desbridamento mecânico e antibióticos sistêmicos, dado as altas taxas de resistência bacteriana. Com sua estrutura dinâmica, os hidrogéis são biomateriais promissores para entrega local, controlada e sustentada de fármacos, passível de carrear nanopartículas ambiente-dependente que contribuem para um sistema multifuncional com segurança terapêutica. Desta forma, este trabalho objetiva desenvolver uma nova abordagem terapêutica para controle da peri-implantite por meio de um hidrogel termorresponsivo a base de poli(N-vinilcaprolactama) (PNVCL), carregado com os antibióticos amoxicilina (AMX) e metronidazol (MTZ) encapsulados em nanopartículas de Imidazol Zeolítico (ZIFs), para uma liberação controlada e ação antimicrobiana direcionada. Serão avaliados 4 grupos: (1) PNVCL (controle), (2) PNVCL + ZIFs-AMX, (3) PNVCL + ZIFs-MTZ e (4) PNVC + ZIFs-AMX + ZIFs-MTZ. Será determinada a concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM) dos fármacos AMX e MTZ e utilizada 5×CBM na síntese das ZIFs, que serão avaliadas quanto à morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), eficiência de encapsulamento e capacidade de carga. Após a síntese do hidrogel, sua morfologia será avaliada por MEV, interação e funcionalidade por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), temperatura crítica de solução, tempo de gelificação, propriedades reológicas, distribuição de massa por cromatografia de permeação em gel, adesão, grau de intumescência, degradação e liberação de AMX e MTZ por cromatografia líquida de alta eficiência. A atividade antimicrobiana será avaliada utilizando modelo de biofilme polimicrobiano (microcosmo) desenvolvido na superfície de implantes dentários fixados em posicionadores para simular a reabsorção óssea presente na peri-implantite e confirmação desses efeitos in situ com a aplicação oral do hidrogel em discos alocados em dispositivo palatinos que serão utilizados por voluntários. Serão avaliados nos experimentos in vitro e in situ as unidades formadoras de colônias (UFC), morfologia do biofilme por MEV, viabilidade celular por microscopia confocal a laser (MCL) e composição microbiana por DNA-DNA checkerboard. Análises qualitativas e quantitativas serão realizadas para confirmar a ausência de toxicidade do hidrogel quando em contato com células de fibroblastos gengivais e células pré-osteoblásticas MC3T3-E1, por meio das análises de de CCK-8, atividade metabólica por MTT, viabilidade celular (Live/Dead) e microscopia de fluorescência. Os dados serão analisados estatisticamente com nível de significância de 0,05.