Construção e caracterização de um modelo de scaffolds ósseo á base de hidrogéis

Abstract

O tecido ósseo é um tecido conjuntivo especializado o qual promove sustentação e suporte para o corpo, dessa forma, quando lesionado ou fraturado há a necessidade de uma consolidação e reparação óssea adequada, sem a formação de calos intermediários. Nesse sentido o uso de suporte (scaffolds) atua com o intuito de impulsionar essa recuperação ou substituição tecidual de modo mais eficiente com o uso de materiais compostos por células expandidas in vitro com a intenção de serem reabsorvíveis enquanto um novo tecido é formado. Dentre esses tipos de suporte destacam-se os materiais poliméricos, tendo como representantes os hidrogéis de alginato de sódio (SA) e gelatina (Gel), os quais se complementam formando um ambiente biocompatível, favorável ás células por apresentarem funções e componentes semelhantes às da matriz extracelular (ECM), biodegradável e poroso, dessa maneira é proposto o uso desse biomaterias poliméricos para o desenvolvimento de um scaffold ósseo, juntamente com a adição de biocêramicas, mais especificamente o β-fosfato tricálcio (β-TCP), o qual apresenta componentes da parte inorgânica do osso, dentre suas características estão bioatividade, osteocondutividade e biomeneralização. Além disso, ao buscar uma maior mimetização do tecido ósseo foi considerado um modelo tridimensional (3D) de esferoide associado ao biomaterial, podendo tornar-se propenso a maior adesão com esse formato, devido a maior conformidade com o ambiente in vivo. Primeiramente o estudo focou na confecção e caracterização dos hidrogéis compostos de SA e Gel, em diferentes concentrações com a intenção de encontrar a mais adequada dentre as avaliadas, utilizando técnicas de caracterização como análise de inchaço, ensaio de tração, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e em cultura celular, para avaliar a viabilidade celular, o ensaio com o sal de MTT e coloração de Cristal Violeta (CV), estabelecendo uma concentração de SA 5% Gel 5% . Em seguida foi adicionado na solução do hidrogel 2% de β-TCP, e então realizado novamente a caracterização com FTIR e em cultura celular, o ensaio de viabilidade com MTT e CV, após as caracterizações, foi confeccionado o hidrogel em formato esferoide e então analisadas em ambiente 3D a viabilidade e proliferação celular com Presto Blue, expressão gênica relativa de genes de viabilidade celular com RT-qPCR do gene HIF1-α e zimografia, Com base nos resultados obtidos, foi verificado que o biomaterial desenvolvido apresenta componentes miméticos a tecido ósseo, sendo biocompatível e biodegradável, tornando-se candidato como scaffolds ósseo e um póstero método alternativo ao uso de animais.