Nanocompósito para aplicações biomédicas à base de manta de nanofibras eletrofiadas de PCL aditivada com PVA e extrato glicólico de Aloe vera

Abstract

As feridas cutâneas, especialmente as de difícil cicatrização, representam um desafio recorrente na área da saúde e impulsionam a busca por curativos avançados que associem suporte físico à atividade terapêutica. Neste contexto, este trabalho descreve o desenvolvimento de um nanocompósito bioativo com potencial aplicação como curativo, voltado à regeneração tecidual e ao tratamento eficiente de feridas. Para isso, foi desenvolvida manta de nanofibras eletrofiadas de policaprolactona (PCL), aditivada com poli(álcool vinílico) (PVA) e extrato glicólico de Aloe vera (EGAV). O material proposto consiste em uma manta de nanofibras de PCL obtida via eletrofiação, posteriormente aditivada com uma solução de PVA incorporada com EGAV. A escolha dos materiais baseou-se na combinação entre a resistência estrutural e biocompatibilidade do PCL, a hidrossolubilidade e biodegradabilidade do PVA, e as propriedades terapêuticas do Aloe vera, reconhecido por sua ação cicatrizante, anti-inflamatória e antimicrobiana. A metodologia envolveu a produção das nanofibras de PCL com morfologia homogênea, seguida pelo recobrimento com a solução de PVA/EGAV. A caracterização das amostras incluiu análises morfológicas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), grau de entumescimento, análises térmicas (TG e DSC), ensaio mecânico, estudo in vitro de liberação do extrato bioativo, UV-Vis, FTIR, e avaliação do comportamento hidrofílico por ângulo de contato. Os resultados demonstraram que o nanocompósito apresenta uma estrutura bem integrada, com transição eficaz de comportamento hidrofóbico para hidrofílico, mantendo boa estabilidade térmica e promovendo liberação sustentada do ativo por até 168 horas. Além disso, a morfologia da manta mimetiza a matriz extracelular, favorecendo um ambiente adequado à regeneração celular. Conclui-se que o nanocompósito desenvolvido representa uma proposta promissora de curativo funcional, reunindo propriedades mecânicas, biológicas e farmacológicas em um único sistema, contribuindo para o avanço de terapias regenerativas eficientes e sustentáveis no campo da engenharia de tecidos.

Skin wounds, especially those that are difficult to heal, represent a recurring challenge in healthcare and drive the search for advanced dressings that combine physical support with therapeutic activity. In this context, this study describes the development of a bioactive nanocomposite with potential application as a dressing, aimed at tissue regeneration and efficient wound treatment. To this end, a polycaprolactone (PCL) electrospun nanofiber blanket was developed, with the addition of poly(vinyl alcohol) (PVA) and glycolic extract of Aloe vera (EGAV). The proposed material consists of a PCL nanofiber blanket obtained via electrospinning, subsequently added with a PVA solution incorporated with EGAV. The choice of materials was based on the combination of the structural strength and biocompatibility of PCL, the water solubility and biodegradability of PVA, and the therapeutic properties of Aloe vera, recognized for its healing, anti-inflammatory, and antimicrobial action. The methodology involved the production of PCL nanofibers with homogeneous morphology, followed by coating with the PVA/EGAV solution. The characterization of the samples included morphological analyses by scanning electron microscopy (SEM), degree of swelling, thermal analyses (TG and DSC), mechanical testing, in vitro study of bioactive extract release, UV-Vis, FTIR, and evaluation of hydrophilic behavior by contact angle. The results demonstrated that the nanocomposite has a well-integrated structure, with an effective transition from hydrophobic to hydrophilic behavior, maintaining good thermal stability and promoting sustained release of the active ingredient for up to 168 hours. In addition, the morphology of the blanket mimics the extracellular matrix, favoring an environment suitable for cell regeneration. It is concluded that the developed nanocomposite represents a promising proposal for a functional dressing, combining mechanical, biological, and pharmacological properties in a single system, contributing to the advancement of efficient and sustainable regenerative therapies in the field of tissue engineering.