Investigação de estratégias de reticulação de hidrogéis de alginato para bioimpressão 3D

Resumo

A bioimpressão é um processo baseado em manufatura aditiva que utiliza biomateriais para construção de um microambiente que forneça as condições necessárias para o desenvolvimento celular. Os biomateriais empregados, biotintas, são produzidos a partir de hidrogéis citocompatíveis, que gelificam de modo a se adequarem à diferentes abordagens da bioimpressão. Os hidrogéis são redes tridimensionais (3D de cadeias poliméricas hidrofílicas reticuladas e têm sido amplamente exploradas para uso como agentes de entrega bioativos, transportadores celulares, produtos de consumo e como scaffolds para engenharia de tecidos. Assim, a biotinta deve exibir propriedades mecânicas e reológicas adequadas e, ainda, fornecer um ambiente favorável à proliferação celular. Neste sentido, os hidrogéis derivados de biopolímeros são preferidos para construção de estruturas biocompatíveis, biodegradáveis e altamente porosas que se assemelham a matriz extracelular. Dentre os biopolímeros, o alginato é o que apresenta melhor controle do processo de reticulação, o que é desejável na obtenção de construtos para engenharia de tecidos. Embora as biotintas de hidrogéis de alginato apresentem uma excelente capacidade de bioimpressão, carecem de propriedades biocompatíveis que favoreçam a proliferação celular. Diante disso, o projeto propõe a investigação de diferentes agentes de reticulação de hidrogéis à base de alginato, buscando adequar suas propriedades biológicas e mecânicas necessárias à bioimpressão 3D na produção de biotintas, além de promover um ambiente estimulativo às células. Para isso, serão investigadas a reticulação direta do alginato por diferentes íons divalentes (Ca, Sr, Ba e Mg), e por meio da técnica de reticulação induzida por vidros bioativos (RIVB), enquanto os resultados serão comparados com os hidrogéis obtidos de alginato modificados por GMA. A execução da presente proposta, permitirá expandir os conhecimentos sobre o processo de reticulação de biopolímeros e desenvolvimento de biotintas híbridas bioativas com propriedades reológicas moduláveis.