Avaliação da ação conservante de nanodiamantes incorporados a hidrogéis de ácido hialurônico para disfunção temporomandibular: avaliação biofísico-química
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Date
Advisor
Borges, Alexandre Luiz Souto 
Coadvisor
Graduate program
Ciências Aplicadas à Saúde Bucal - ICT
Undergraduate course
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Type
Master's thesis
Access right
Acesso restrito
Abstract
Abstract (portuguese)
A disfunção temporomandibular constitui um problema de saúde pública global, associado à desregulação imunoinflamatória e a manifestações clínicas diversas, sendo essencial o desenvolvimento de biomateriais capazes de atuar na modulação mecânica e biológica do ambiente articular. Este estudo avaliou a ação conservante de hidrogéis de ácido hialurônico incorporados com nanodiamantes quanto às suas propriedades físico-químicas, reológicas, biológicas e antimicrobianas, visando proposição de futuras propostas terapêuticas. Os hidrogéis de ácido hialurônico foram sintetizados e incorporados com diferentes concentrações de nanodiamantes, sendo posteriormente submetidos a análises de caracterização estrutural, espectroscópica, reológica, biológica e microbiológica. As análises por microscopia eletrônica de varredura demonstraram uma matriz tridimensional porosa, com microestrutura modulada pela concentração de nanodiamantes, enquanto a espectroscopia no infravermelho confirmou a preservação da integridade química do polímero, indicando interações predominantemente físicas. Os ensaios reológicos evidenciaram comportamento viscoelástico compatível com viscossuplementação, com preservação do módulo elástico, reforço mecânico dependente da concentração e maior estabilidade após autoclavagem. Nas análises biológicas, o hidrogel contendo 200 µg de nanodiamantes apresentou elevada biocompatibilidade, com viabilidade celular de 95% e ausência de efeitos genotóxicos, enquanto concentração mais alta, de 300 µg, manteve viabilidade de 84%, indicando resposta dose-dependente. A atividade antimicrobiana foi limitada, com maior redução da viabilidade de Salmonella enterica em relação a outras cepas testadas. Os dados obtidos foram submetidos ao teste de normalidade, os resultados que obtiveram distribuição normal na curva gaussiana foram avaliados pelo método ANOVA complementado pelo Teste de Tukey, com nível de significância de 5% (p≤0.05); já os dados que não obtiveram distribuição normal foram analisados pelo teste de Kruskal Wallis suplementado pelo teste de Dunn’s com nível de significância de 5% (p≤0.05). Concluiu-se que a incorporação controlada de nanodiamantes ao ácido hialurônico resultou em hidrogéis com propriedades estruturais, mecânicas e biológicas adequadas para aplicação na articulação temporomandibular, no entanto, ainda é necessário elucidar lacunas para a proposição de futuras propostas terapêuticas.
Abstract (english)
Temporomandibular disorder constitutes a global public health problem, associated with immuno-inflammatory dysregulation and diverse clinical manifestations, making the development of biomaterials capable of modulating the mechanical and biological environment of the joint essential. This study evaluated the preservative action of hyaluronic acid hydrogels incorporated with nanodiamonds regarding their physicochemical, rheological, biological, and antimicrobial properties, aiming to propose future therapeutic approaches. Hyaluronic acid hydrogels were synthesized and incorporated with different concentrations of nanodiamonds, and subsequently subjected to structural, spectroscopic, rheological, biological, and microbiological characterization analyses. Scanning electron microscopy analyses demonstrated a porous three-dimensional matrix, with microstructure modulated by nanodiamond concentration, while infrared spectroscopy confirmed the preservation of the chemical integrity of the polymer, indicating predominantly physical interactions. Rheological assays showed viscoelastic behavior compatible with viscosupplementation, with preservation of the elastic modulus, concentration-dependent mechanical reinforcement, and increased stability after autoclaving. In biological analyses, the hydrogel containing 200 µg of nanodiamonds showed high biocompatibility, with 95% cell viability and absence of genotoxic effects, while the higher concentration of 300 µg maintained 84% viability, indicating a dose-dependent response. Antimicrobial activity was limited, with a greater reduction in the viability of Salmonella enterica compared to other tested strains. The obtained data were subjected to normality testing; results with normal distribution were analyzed using ANOVA followed by Tukey’s test, while non-normally distributed data were analyzed using the Kruskal–Wallis test followed by Dunn’s test, adopting a significance level of 5% (p≤0.05). It was concluded that the controlled incorporation of nanodiamonds into hyaluronic acid resulted in hydrogels with structural, mechanical, and biological properties suitable for application in the temporomandibular joint; however, further studies are required to address existing gaps and support future therapeutic proposals.
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Language
Portuguese
