Matrizees tridimensionais a base de poli (3 hidroxibutirato) produzidas por sinterização seletiva a laser e funcionalizadas com fibroína da seda, hidroxiapatita e peptídeo osteogênico. Avaliações físico-química e biológica

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Data

2015-03-06

Autores

Pires, Luana Carla [UNESP]

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Three-dimensional structures (scaffolds) fabricated by three-dimensional printing techniques (3DP), have been widely used in tissues reconstruction and regeneration. The main advantage of that technique is the possibility of manufacturing scaffolds with complex shapes. The aim of this study was to perform physicochemical and biological characterization of three-dimensional matrices of poly (3-hydroxybutyrate) (PHB), made by 3DP via selective laser sintering (SLS), functionalized with silk fibroin (FB), apatites (HA) and / or osteogenic growth peptide (OGP), to favor bone regeneration. The results demonstrated that SLS 3DP produced PHB scaffolds with porosity percentage of 55.8 ± 0.7% with regular pores of 500-700 µm. The addition of HA and FB results in similar porosity and enhanced PHB water absorption rate, at the 2h timepoint. The incorporation of FB improved compressive strength and elastic modulus, which was also improved by FB-HA. In vitro tests showed good cell adhesion, spreading and proliferation in all. In the indirect evaluation of calcium precipitation a better result was observed in FB-HA group mainly in 3 days. In vivo experimental groups failed to stimulate contact osteogenesis. However, the scaffolds preserved the thickness of implantation area, which did not occur in the control clot group. It was concluded that the scaffolds evaluated in this study have some favorable properties for bone regeneration. However some of their action mechanisms in vivo, especially in long-term periods, still have to be better understood.
Estruturas tridimensionais (scaffolds) construídas por técnicas de impressão tridimensional vêm ganhando espaço em reconstrução e regeneração de tecidos, pois permitem a fabricação de scaffolds com formas complexas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar físico-química e biologicamente matrizes de poli (3-hidroxibutirato) (PHB), confeccionadas por impressão tridimensional via sinterização seletiva a laser (selective laser sinterization - SLS), funcionalizadas com fibroína da seda (FB), apatitas (HA) e/ou peptídeo de crescimento osteogênico (osteogenic growth peptide - OGP), com finalidade de regeneração óssea. Os resultados de caracterização demonstraram que a impressão via SLS produziu scaffolds de PHB com percentual de porosidade de 55,8±0,7% e com poros regulares de 500-700 µm. A adição de FB e HA mantiveram resultados de porosidade semelhantes e aumentaram a taxa de absorção de água do PHB no período inicial de 2 h. A incorporação de FB melhorou a resistência à compressão e o módulo de elasticidade, sendo este também melhorado por FB-HA. Nos ensaios in vitro observou-se uma boa adesão, espraiamento e proliferação celular em todos os grupos. Na avaliação indireta da precipitação de cálcio sobre as amostras, observou-se um melhor resultado no grupo FB-HA, principalmente em 3 dias. In vivo, os grupos experimentais falharam em estimular a osteogênese de contato, entretanto mantiveram a espessura da área de implantação, o que não ocorreu no grupo controle coágulo. Conclui-se que os scaffolds avaliados possuem algumas propriedades favoráveis a aplicação em regeneração óssea, entretanto alguns mecanismos de funcionamento dos mesmos in vivo, principalmente em longo prazo, ainda precisam ser entendidos e melhorados.

Descrição

Palavras-chave

Engenharia tecidual, Polímeros, Apatita, Tissue engineering

Como citar

PIRES, Luana Carla. Matrizees tridimensionais a base de poli (3 hidroxibutirato) produzidas por sinterização seletiva a laser e funcionalizadas com fibroína da seda, hidroxiapatita e peptídeo osteogênico. Avaliações físico-química e biológica. 2015. 166 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Odontologia de Araraquara, 2015.