Redes IPNs de pHEMA-PLA para aplicação em Engenharia Tecidual

Resumo

Os avanços na medicina moderna e engenharia, combinada com o aumento na expectativa de vida, tem permitido o desenvolvimento de técnicas de biofabricação e biomateriais, visando melhorar a qualidade de vida das pessoas. Estes biomateriais devem ser capazes de mimetizar estruturas vivas, tanto em função quanto em forma, sendo possível, então, substituir tecidos danificados (Jardini et al, 2010). Uma das áreas que estuda a combinação de fatores bioquímicos e tecnologias integradas de engenharia de células, materiais, biologia e medicina visando criar ou regenerar tecido e/órgãos danificados é a Engenharia Tecidual. Este campo científico vem motivando o desenvolvimento e aperfeiçoamento de materiais para atingir tal finalidade. Entre os materiais estudados destacam-se as cerâmicas, os materiais metálicos e os polímeros. Contudo, metais e cerâmicas não são biodegradáveis e a processabilidade deles é relativamente limitada, favorecendo o estudo dos polímeros nas aplicações em medicina regenerativa. Diante disso, pesquisas em desenvolvimento, identificação e aplicação de materiais convencionais duráveis, têm sido conceitualmente modificado por avanços na fabricação de polímeros biocompatíveis, biodegradáveis e bioarreabsorvíveis (Jardini et al, 2010; Grifftih, 2000) em aplicações como biomateriais. Porém, o desenvolvimento de biomateriais com características específicas e semelhantes à região a qual estará sendo substituída ainda é um dos grandes desafios dos pesquisadores (Lunelli et al, 2010). Materiais baseados em lactonas e acrilatos como o poli ácido láctico e o poli 2-hidróxi etil metacrilato passam a ser bastante estudados (Lasprilla et al, 2011; Kubinová et al, 2010). O primeiro, pHEMA, oferece a possibilidade de fácil modificação da estrutura por simples substituição do componente acrilato, sendo ajustável quimicamente em termos de hidrofilicidade, pH e temperatura. Por outro lado, o segundo, o PLA, oferece a vantagem de ser um poliéster hidrofóbico, que in vivo, degrada-se em componentes não-tóxicos. Estas características tornam os copolímeros de pHEMA-PLA altamente interessantes para uma gama de aplicações médicas, variando de sistemas de liberação controlada de drogas até a fabricação de implantes cirúrgicos degradáveis (Wolf et al, 2009). Acrescenta-se ainda que, a combinação de pHEMA com poliéster, em geral, não é bem conhecida e tem sido realizada em poucos trabalhos (Wolf et al, 2009). Copolímeros de pHEMA-PLA podem ser obtidos via técnica de deposição de vapor (CVD). Esta técnica é capaz de sintetizar polímeros de pHEMA lineares e reticulados, a partir de vapores do monômero (HEMA), sem o uso de solventes ou voláteis, obtendo filmes em uma única etapa de processamento (Chan e Gleason, 2005). Portanto, este projeto de doutoramento, visa desenvolver um novo processo de biofabricação de redes interpenetrantes (IPNs) /copolímeros de pHEMA-PLA para serem aplicados em engenharia tecidual via CVD. Trata-se de uma etapa avançada no desenvolvimento de polímeros "limpos", com composições estequiométricas adequadas, pesos moleculares sintonizáveis, ausência de aditivos e /ou resíduos de solventes. Este é um fator de suma importância, de fato necessário, para polímeros aplicados na área biomédica, visto que, a presença de resíduos orgânicos, provenientes do processo de polimerização em matrizes processadas por solvente, pode diminuir a atividade dos fatores biológicos incorporados na mesma, promovendo assim uma resposta inflamatória do tecido in vivo. Os copolímeros serão obtidos em um biorreator associado ao sistema de biofabricação desenvolvido durante a dissertação de mestrado da aluna Marcele F. Passos. Este projeto será desenvolvido no Laboratório de Otimização, Projeto e Controle Avançado (LOPCA) coordenado pelo Prof. Dr. Rubens Maciel Filho, em parceria com a Universidade Federal do Pará e com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia-BIOFABRIS.