Scaffolds ósseos impressos em 3D: efeito de biopolímeros de diferentes fontes naturais e da funcionalização com biovidros contendo estrôncio.

• Processo: 25/22200-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Bianca Chieregato Maniglia
• Beneficiário: Aislan Leme da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/08727-0 - Modificação do amido por métodos verdes para elaboração via impressão 3D de scaffolds ósseos ativados pela presença de nanopartículas de hidroxiapatita substituídas por Sr2+, AP.JP
• Assunto(s): Biovidro Enxerto ósseo Impressão tridimensional Tecidos suporte Interface
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biovidros | enxertos ósseos | impressão 3D | scaffolds | tecnologias verdes | Interfaces

Resumo

O tecido ósseo apresenta notável capacidade de regeneração, mediada principalmente pela atividade de células como os osteoblastos. No entanto, lesões causadas por traumas, doenças, tumores ou até mesmo infecções podem comprometer gravemente a estrutura e a função óssea, resultando assim em danos extensivos e limitando em grande parte o processo de regeneração. Neste sentido, o uso de matrizes extracelulares, como os scaffolds ósseos, tem sido intensamente explorado como forma de estimular a regeneração óssea. Os scaffolds são estruturas tridimensionais, porosas, que proporcionam condições extremamente favoráveis para a adesão e proliferação celular e para aprimorar a funcionalidade desses scaffolds, busca-se a incorporação de substâncias que contenham compostos ativos e que favoreçam de maneira ativa a regeneração óssea, como por exemplo biovidros. Além disso, a tecnologia de impressão 3D tem possibilitado a fabricação desses biomateriais com alta personalização, tanto em termos de geometria quanto de composição. Visto isso, o objetivo principal deste trabalho é realizar a impressão 3D de scaffolds ósseos osteoindutores utilizando hidrogéis a base de biopolímeros de origem animal, gelatina, e vegetal, amido, ativados pela incorporação de biovidros do tipo 45S5, os quais terão o óxido de cálcio substituído por óxido de estrôncio gradualmente, em diferentes porcentagens molares. Os biovidros serão produzidos pelo método tradicional de fusão seguido pelo resfriamento abaixo da temperatura de transição vítrea, e as substituições de óxido de cálcio por óxido de estrôncio serão feitas gradualmente, com proporções de 25, 50, 75 e 100%. Assim, os biovidros serão incorporados aos hidrogéis de gelatina e amido, os quais serão utilizados na impressão 3D para criar potenciais scaffolds ósseos. A presença desses biovidros possibilitará uma liberação iônica controlada, cuja cinética pode ser diferenciada em função do biopolímero utilizado, modulando de maneira específica a atividade celular e favorecendo os processos de regeneração óssea. A combinação de matérias-primas provenientes de fontes naturais, aliada a tecnologias inovadoras e sustentáveis, proporciona uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novos biomateriais destinados à regeneração óssea, oferecendo personalização e propriedades ativas benéficas para a saúde humana. (AU)