Uso de MOFs (metal-organic frameworks) automontáveis na prevenção da degradação da matriz dentinária: cápsulas cristalinas para proteases e revestimentos protetores para fibrilas de colágeno

Resumo

A degradação da matriz colagenosa da dentina por enzimas intrínsecas, como as metaloproteinases de matriz (MMPs), é um dos fatores associados à falha de restaurações dentárias feitas com materiais resinosos. Controlar a bioatividade das MMPs e proteger o colágeno susceptível são estratégias desejáveis na prevenção da atividade colagenolítica na dentina. Esta pesquisa propõe investigar o uso inédito de materiais nanoporosos e cristalinos conhecidos como MOFs (metal-organic frameworks) na prevenção da degradação do colágeno dentinário. Recentemente, demonstrou-se que biomoléculas como enzimas e proteínas são capazes de induzir a mineralização de MOFs protetoras em torno de si através de processos biomiméticos. Postulamos que MOFs possam ser sintetizadas ao redor de colagenases como cápsulas cristalinas, bem como de fibrilas de colágeno como revestimentos protetores. O objetivo é criar biocompósitos que apresentem bioatividade controlável (no caso de colagenase encapsulada por MOF) e alta resistência à proteólise (no caso de colágeno revestido com MOF). Os biocompósitos sintetizados (por exemplo, MOF/colagenase e MOF/colágeno) deverão ser estáveis em condições fisiológicas e incapazes de desenvolver atividade colagenolítica. A MOF conhecida como ZIF-8 terá destaque nesse estudo devido a sua estabilidade química, boa biocompatibilidade e citotoxicidade insignificante. Os biocompósitos MOF/colagenase e MOF/colágeno serão caracterizados quanto à composição química, estrutura, morfologia, bioatividade e bioestabilidade. Esperamos comprovar um conceito inovador sobre a aplicação de MOFs protetoras, formadas por mineralização biomimética, na bioengenharia de macromoléculas biológicas relacionadas, funcionalmente, à matriz dentinária.