Extração e Processamento de HAp e Colágeno de Escamas de Pirarucu: Formulações de Biocompósitos para Engenharia de Tecidos

• Processo: 26/13643-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2026
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2029
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Luyara de Almeida Cavalcante
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/16379-8 - Desenvolvimento Integrado de Biorrefinaria e Planta de Bioetanol de Cana-de-Açúcar com Emissão Zero de CO2: Rotas para Converter Recursos Renováveis em Bioprodutos e Bioenergia, AP.TEM
• Assunto(s): Bioeconomia Biomimética Colágeno Hidroxiapatita Pirarucu Biomateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bicompositos | bioeconomia | biomimética | colageno | hidroxiapatita | Pirarucu | Biomateriais

Resumo

Biocompósitos cerâmico-poliméricos inspirados na estrutura da escama do pirarucu (Arapaimagigas) representam uma oportunidade singular para o desenvolvimento de biomateriais nacionaisde alto valor agregado para engenharia de tecidos. A escama dessa espécie, nativa da Amazônia,possui camada externa mineralizada e colágeno tipo I organizado nas camadas internas,combinação que confere simultaneamente rigidez e flexibilidade ao material natural. Trabalhosanteriores da proponente demonstraram a viabilidade de extração de HAp dessas escamas porcalcinação, apresentando rendimento de 46-48% e presença de elementos traço bioativos (Mg, Sr,Na, K). A presente proposta avança nessa base ao investigar a extração simultânea de HAp ecolágeno tipo I das escamas de pirarucu e o uso da escama moída in natura, com vistas aodesenvolvimento de biocompósitos em diferentes razões mássicas HAp:colágeno:PLLA, paraprocessamento por impressão 3D e/ou bioimpressão. Os materiais serão caracterizadosestruturalmente, morfologicamente, termicamente, mecanicamente e molecularmente, além deavaliados quanto à bioatividade e biocompatibilidade in vitro. Para tanto, será estabelecidoprotocolo inédito de extração simultânea, formulações HAp:colágeno:PLLA com desempenhoreológico adequado para fabricação aditiva, gerando dados comparativos entre a HAp natural esintética. Espera-se demonstrar que biocompósitos formulados a partir da extração simultânea,preservando a sinergia mineral-orgânica da arquitetura natural da escama, apresentarãobioatividade, evidenciada pela formação de apatita carbonatada em fluido corporal simulado,propriedades mecânicas e biocompatibilidade in vitro superiores às obtidas com HAp isolada porcalcinação ou com HAp sintética comercial, posicionando os resíduos da aquicultura amazônicade pirarucu como insumo de alto valor para o mercado de medicina regenerativa. O projeto serádesenvolvido nos laboratórios BIOFABRIS e LRAC/FEQ-UNICAMP, com colaborações doLNNano/CNPEM e do CEB-UNICAMP, contribuindo diretamente para os eixos de bioeconomiae biomateriais sustentáveis do Projeto Temático FAPESP nº 2022/16379-8. (AU)