Síntese e caracterização de hidrogéis de polissacarídeos como matriz para bioimpressão
Data
2024-09-12
Autores
Silverio, Paula de Araújo 
Orientadores
Bersanetti, Patrícia Alessandra
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Introdução: Pesquisas têm sido desenvolvidas para a obtenção de novos materiais como, por exemplo, os hidrogéis, que apresentam capacidade de reter grande quantidade de água em sua estrutura, mostrando potencial para serem aplicados em diferentes áreas da saúde como, por exemplo, em processos de bioimpressão. Para isso, diversos polissacarídeos estão sendo empregados devido às suas propriedades físico-químicas. Objetivos: Sintetizar e caracterizar hidrogéis de alginato de sódio utilizando diferentes agentes reticulantes (cloreto de cálcio, extrato de barbatimão e de goiaba, ácido cítrico e trimetafosfato de trissódio) visando a obtenção de materiais para aplicação na bioimpressão. Materiais e métodos: A matriz polimérica de alginato sódico foi submetida a reticulação com os diferentes reticulantes sendo o processo realizado sob agitação por duas horas à temperatura ambiente. Os materiais obtidos foram caracterizados via DSC, determinação do comportamento reológico e citotoxicidade. Também foi avaliada a printabilidade de dois materiais que se mostraram mais promissores (alginato reticulado com ácido cítrico na presença ou ausência de extrato de barbatimão) através da realização de testes de bioimpressão. Resultados: Verificou-se que os hidrogéis de alginato de sódio reticulados com ácido cítrico mostraram os melhores resultados com relação à viscosidade, levando a resultados promissores para aplicação como matrizes para biotintas. A análise da estabilidade do material via DSC, mostrou uma melhora ao adicionar extrato de barbatimão juntamente com o ácido cítrico. Todos os produtos obtidos mostraram um comportamento não newtoniano, sendo evidenciadas mudanças na estabilidade do hidrogel de alginato reticulado com ácido cítrico, na presença de extrato de barbatimão, rico em polifenóis, o que corrobora com a formação de ligações cruzadas entre as cadeias pelo ácido cítrico, intensificadas pelo extrato vegetal. Ensaios de printabilidade confirmaram a eficiência do hidrogel de alginato para aplicação em processos de bioimpressão. Através dos ensaios de citotoxicidade verificou-se a maior viabilidade celular ao utilizar-se como reticulante o ácido cítrico em presença de extrato de barbatimão, possivelmente pelas propriedades antioxidantes e antimicrobianas do barbatimão. Conclusão: Neste trabalho foram obtidos hidrogéis de alginato com potencial para serem utilizados em bioimpressão, o que corrobora com as pesquisas que vêm sendo desenvolvidas neste campo.
Introduction: Studies have been carried out to obtain new materials such as hydrogels, which can retain large amounts of water in their structure, showing potential for application in different areas of health, such as in bioprinting processes. For this purpose, several polysaccharides are being used due to their physicochemical properties. Objectives: Synthesize and characterize sodium alginate hydrogels using different crosslinking agents (calcium chloride, barbatimão, guava extracts, citric acid, and trisodium trimetaphosphate) aiming at obtaining materials for application in bioprinting. Materials and methods: The polymeric matrix of sodium alginate was subjected to crosslinking with the different crosslinkers, and the process was carried out under agitation for two hours at room temperature. The materials obtained were characterized via DSC, which determined rheological behavior and cytotoxicity. The printability of two materials that proved to be the most promising (alginate crosslinked with citric acid in the presence or absence of barbatimão extract) was also evaluated through bioprinting tests. Results: It was found that sodium alginate hydrogels crosslinked with citric acid showed the best results regarding viscosity, leading to promising results for application as matrices for the development of bioinks. The analysis of the stability of the material via DSC showed an improvement when adding barbatimão extract and citric acid. All products obtained showed nonNewtonian behavior, evidencing changes in the stability of the alginate hydrogel crosslinked with citric acid in the presence of barbatimão extract, rich in polyphenols, which corroborates the formation of crosslinks between the chains by citric acid intensified by the plant extract. Printability tests confirmed the efficiency of the alginate hydrogel for application in bioprinting processes. Through cytotoxicity tests, greater cell viability was observed when using citric acid as a crosslinker in the presence of barbatimão extract, possibly due to the antioxidant and antimicrobial properties of barbatimão. Conclusion: In this work, alginate hydrogels with potential for use in bioprinting were obtained, corroborating the research developed in this field.
Introduction: Studies have been carried out to obtain new materials such as hydrogels, which can retain large amounts of water in their structure, showing potential for application in different areas of health, such as in bioprinting processes. For this purpose, several polysaccharides are being used due to their physicochemical properties. Objectives: Synthesize and characterize sodium alginate hydrogels using different crosslinking agents (calcium chloride, barbatimão, guava extracts, citric acid, and trisodium trimetaphosphate) aiming at obtaining materials for application in bioprinting. Materials and methods: The polymeric matrix of sodium alginate was subjected to crosslinking with the different crosslinkers, and the process was carried out under agitation for two hours at room temperature. The materials obtained were characterized via DSC, which determined rheological behavior and cytotoxicity. The printability of two materials that proved to be the most promising (alginate crosslinked with citric acid in the presence or absence of barbatimão extract) was also evaluated through bioprinting tests. Results: It was found that sodium alginate hydrogels crosslinked with citric acid showed the best results regarding viscosity, leading to promising results for application as matrices for the development of bioinks. The analysis of the stability of the material via DSC showed an improvement when adding barbatimão extract and citric acid. All products obtained showed nonNewtonian behavior, evidencing changes in the stability of the alginate hydrogel crosslinked with citric acid in the presence of barbatimão extract, rich in polyphenols, which corroborates the formation of crosslinks between the chains by citric acid intensified by the plant extract. Printability tests confirmed the efficiency of the alginate hydrogel for application in bioprinting processes. Through cytotoxicity tests, greater cell viability was observed when using citric acid as a crosslinker in the presence of barbatimão extract, possibly due to the antioxidant and antimicrobial properties of barbatimão. Conclusion: In this work, alginate hydrogels with potential for use in bioprinting were obtained, corroborating the research developed in this field.
Descrição
Citação
MORANDIM-GIANNETTI. Síntese e caracterização de hidrogéis de polissacarídeos como matriz para bioimpressão. 2024. 77 f. Disertação (Mestrado Profissional em Tecnologia, Gestão e Saúde Ocular) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2024..