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Orientadora: Profa Dra Sônia Maria Malmonge Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. Os enxertos vasculares sao comumente usados em procedimentos de revascularizacao, porem existe recorrencia de falhas dos enxertos sinteticos quando usados em areas de baixo fluxo e/ou pressao sanguinea, bem como dificuldade quanto a disponibilidade e disparidade de tamanhos em substituintes autogenos. O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento de arcaboucos para engenharia tecidual de enxertos vasculares de pequeno calibre. O trabalho foi divido em etapas: etapa 1 . para selecionar o(s) polimero(s) mais adequado(s) e tecnica de fabricacao dos arcaboucos; etapa 2 e 3 . para definir as melhores condicoes de processamento; etapa 4 . para a producao dos arcaboucos tubulares (enxertos vasculares), determinar a porosidade aparente, bem como estimar valores de complacencia e pressao de ruptura. A caracterizacao das amostras obtidas nas diferentes etapas foi realizada atraves de imagens de microscopia optica (MO), eletromicrografias de microscopica eletronica (MEV) de varredura com quantificacao de diametro de fibras, ensaios tensao x deformacao sob tracao, e de simulacao computacional dinamica dos fluidos. Foi definido como meta para os arcaboucos a obtencao de estruturas de nanofibras homogeneas livres de contas e valores de propriedades mecanicas proximas aos apresentados pelos vasos naturais. Na Etapa 1, foram selecionados o poli(¿Ã-caprolactona) (PCL) como materia prima e a tecnica de airbrushing como metodo de fabricacao de estruturas fibrosas; na Etapa 2, a pressao de trabalho de 40 PSI foi definida por ser o parametro que resultou em formacao de fibras livres de contas; na etapa 3, o alinhamento de fibras e distancia de 25 cm com coletor rotativo foi definido por resultarem em propriedades mais proximas as dos vasos naturais; e na etapa 4 a condicao de 750 rpm do coletor rotativo, por resultar em arcaboucos com propriedades satisfatorias (complacencia de 12,47 } 2,78 %/100 mmHg; pressao de ruptura de 3483,9 } 358,5 mmHg, e porosidade de 91,07 } 2,69 %). Foi possivel a obtencao de mantas de fibras com diametros em torno de 200 nm tanto para fibras alinhadas quanto nao-alinhadas, com dimensoes na faixa de dimensoes das proteinas estruturais (50 a 500 nm), bem como a obtencao de arcaboucos tubulares promissores para serem usados como enxertos vasculares de pequeno calibre, o que abre perspectiva para a continuacao do estudo. Vascular grafts are commonly used in revascularization procedures, but there are recurrences when synthetic grafts are used in areas of low blood flow and/or blood pressure, difficulty in the availability as well as disparity of sizes in case of autogenous substituents. The objective of this work was the development of scaffolds for tissue engineering of small caliber vascular grafts. The work was divided in steps: step 1 . to select the most suitable polymer (s) and technique to manufacture the scaffolds; step 2 and 3 . to define the best processing conditions; step 4 . for the production of tubular scaffolds (vascular grafts), to determine the apparent porosity, as well as to estimate values of compliance and burst pressure. The characterization of the obtained samples in the different stages was performed through optical microscopy (OM) images, scanning electron microscopy (SEM) images with fiber diameter quantification, tensile stress x strain tests, and dynamic computational fluid simulation. The goal of the scaffolds was to obtain homogeneous bead-free nanofibrous structures and values of mechanical properties similar to those presented by natural vessels. In Step 1, the poly(¿Ã-caprolactone) (PCL) was selected as the raw material and the airbrushing technique was chosen as a method of manufacturing fibrous structures; in Step 2, the working pressure of 40 PSI was defined as the parameter that resulted in the less beads formation; in step 3, fiber alignment and rotating collectorLs distance of 25 cm was chosen, since resulted in properties closer to those of natural vessels; and in step 4 the 750 rpm rotating collector condition resulted in satisfactory properties (compliance of 12,47 } 2,78 % /100 mmHg, burst pressure of 3483,9 } 358,5 mmHg, and porosity of 91,07 } 2,69 %). It was possible to obtain nanofibers with diameters around 200 nm for both aligned and non-aligned fibers, with dimensions in the range of structural proteins (50 to 500 nm), as well as obtaining tubular scaffolds to be used as small-caliber vascular grafts, which opens the prospect for further study.

Orientador: Rubens Maciel Filho Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: O poli(L-ácido láctico) (PLLA) é um polímero utilizado nas mais diversas aplicações, e já consagrado na área médica como um biomaterial, devido às suas propriedades como biocompatibilidade. Desta forma, o presente trabalho teve como principais objetivos a produção e caracterização de microfibras dePLLA através do processo de rotofiação, com a finalidade de produzir uma membrana fibrosa para ser aplicada na engenharia de tecidos. A rotofiação é um processo que consiste em formar fibras de uma solução polimérica através da alta velocidade de rotação gerada pelo motor do equipamento. A solução foi preparada através da dissolução do polímero em clorofórmio resultando em uma solução de 0,2g/mL. As fibras obtidas foram analisadase caracterizadas físico-quimicamente pelos métodos de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), análisetermogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), e espectroscopia naregião do infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Testes in vitro com culturas celulares são essenciais para avaliar a capacidade do PLLA a ser utilizado na engenharia de tecidos.Foram então realizados ensaios de Live/Dead®, MTT(3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difenil brometo de tetrazolina) e AlamarBlue® com dois tipos de linhagens celulares, sendo elas fibroblastos e osteoblastos. Em seguida foram realizadas análises estatísticas dos ensaios MTT e AlamarBlue® para verificar o comportamento das células comparadas aos seus controles. Foram realizados os testes de ANOVA e teste Tukey para verificação entre as diferenças das amostras.Os resultados obtidos nos ensaios de caracterização físico-química mostraram que as fibras produzidas tem características que satisfazem os requisitos para uso comoscaffold, e os resultados obtidos nos testes de cultura de células e análises estatísticas demonstraram que o comportamento das duas linhagens quando em contato com as membranas fibrosas de PLLA foram satisfatórios. Assim pode-se concluir que a estrutura composta por fibras de PLLA produzidas por rotofiação são adequadas para uso na engenharia de tecidos como scaffolds Abstract: Poly (L-lactic acid) (PLLA) is a polymer used in a wide range of applications, and is already recognized in the medical field as a biomaterial, due to its properties as biocompatibility. In this way, the main objectives of the present work were the production and characterization of PLLA microfibers through the rotary jet spinning process, in order to produce a fibrous membrane to be applied in tissue engineering. Rotary jet spinning is a process that create fibers from a polymer solution through the high speed of rotation generated by the motor equipment. The solution was prepared by dissolving the polymer in chloroform resulting in a solution of 0,2 g/mL. The obtained fibers were analyzed and physicochemically characterized by scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and infrared spectroscopy Of Fourier (FT-IR). In vitro tests with cell cultures are essential for assessing the ability of PLLA to be used in tissue engineering. Live/Dead®, MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl-tetrazoline bromide) and AlamarBlue® assays were performed with two types of cell lines, fibroblasts and osteoblasts. Statistical analyzes of the MTT and AlamarBlue® assays were performed to verify the behavior of the cells compared to their controls. ANOVA and Tukey¿s test were used to verify the differences between samples. The results obtained in the physical-chemical characterization tests showed that the fibers produced have characteristics that satisfy the requirements for use as scaffold, and the results obtained in the tests of cell culture and statistical analysis demonstrated that the behavior of the two cell cultures when in contact with the fibrous membranes of PLLA were satisfactory. Thus it can be concluded that the composite structure of PLLA fibers produced by rotofying are suitable for use in engineering fabrics such as scaffolds Mestrado Engenharia Química Mestra em Engenharia Química CAPES 33003017034P8 CNPQ FAPESP

A presente pesquisa tem por objetivo caracterizar as c?lulas-tronco mesenquimais de origem adiposa (CTMAs) e avaliar seu uso sobre a matriz de ?cido hialur?nico (AH) como composto celular para engenharia tecidual ?ssea. Primeiramente, foi realizada a caracteriza??o celular atrav?s da coleta do tecido adiposo epididimal, isolamento, cultivo e expans?o in vitro. Atrav?s da an?lise morfol?gica da cultura das CTMAs foi poss?vel confirmar caracter?stica fusiforme alongada, n?cleo centralizado, prolongamentos e ades?o ? garrafa pl?stica. A an?lise de expans?o tamb?m comprovou um alto ?ndice proliferativo celular, durante os 26 dias de cultura in vitro. J? o teste de citometria de fluxo permitiu a identifica??o dos principais marcadores de superf?cie que caracterizam as c?lulas-tronco mesenquimais (CD29 e CD90) e sendo negativo para marcadores hematopoi?ticos (CD31 e CD45). As CTMAS tamb?m quando induzidas aos meios adipog?nico e osteog?nico mostraram plasticidade, j? que foram capazes de diferenciarem-se em adip?citos e osteoblastos, respectivamente. Ainda in vitro, foi realizado o teste de viabilidade celular atrav?s do MTT (atividade mitocondrial), ap?s o contato das CTMAs sobre a matriz de AH. As concentra??es de 100%, 75%, 50%, 25% e 15% foram avaliadas sobre a matriz de AH nos tempos de 24, 48 e 72 horas. Os resultados comprovaram uma viabilidade celular acima de 60% em quase todos os tempos e concentra??es. Em seguida, foram realizados 50 defeitos ?sseos cr?ticos (DOC) na regi?o femoral com 2 mm de di?metro (um defeito por f?mur) em 25 ratos Lewis. Os tratamentos de enxertia realizados foram divididos da seguinte forma: I-controle negativo / apenas o defeito (C); II- matriz AH; III-CTMAs; IV-CTMAs + AH e V- CTMAs osteoinduzida + AH. Ap?s 23 dias os ratos sofreram eutan?sia e tiveram 5 f?mures utilizados para as an?lises microtomogr?ficas (?-CT) e histomorfom?trica e 5 f?mures utilizados para a an?lise por RT-PCR (Rea??o em cadeia da Polimerase em tempo Real). Os resultados para os testes por ?-CT no par?metro volume de tecido ?sseo (VTO) e porcentagem de tecido ?sseo (PTO) n?o apresentaram diferen?as estat?sticas entre todos os grupos. J?, nos par?metros superf?cie de contato (SCO) e densidade de superf?cie ?ssea (DSO) tivemos o grupo IV, III e V com maiores ?ndices e diferindo estatisticamente dos grupos controle negativo I e do grupo II. Na histomorfometria tamb?m tivemos os grupos IV, V e III com maiores ?reas de tecido ?sseo regenerado e diferindo com signific?ncia dos grupos I e II. Os resultados foram analisados estatisticamente pela An?lise de Vari?ncia de uma via (ANOVA) o n?vel de signific?ncia estabelecido foi de 5% (p < 0,05). Em rela??o ao RT-PCR, observou-se diferen?a estatisticamente significante apenas quando foi avaliada osteonectina (ON), sendo que o grupo II e V apresentaram maior express?o em rela??o aos grupos III e IV. Em rela??o ? osteopontina (OP) e ao col?geno Tipo I (Col1A) n?o foram identificadas diferen?as entres os grupos tratados. Os resultados foram analisados atrav?s do teste n?o param?trico de Kruskal-Wallis e o n?vel de signific?ncia estabelecido foi de 5% (p < 0,05). The present research aims to characterize the mesenchymal stem cells of adipose origin (MSCAs) and to evaluate its use on the scaffold of hyaluronic acid (HA) as a cellular compound for bone tissue engineering. Firstly, cell characterization was performed through the collection of epididymal adipose tissue, isolation, culture and in vitro expansion. Through the morphological analysis of MSCAs culture it was possible to confirm elongated fusiform characteristic, centralized nucleus, extensions and adhesion to the plastic bottle. Expansion analysis also demonstrated a high cell proliferative index during the 26 days of in vitro culture. The Flow Cytometry test allowed the identification of the main surface markers that characterize the mesenchymal stem cells (CD29 and CD90) and negative for hematopoietic markers (CD31 and CD45). Moreover, MSCAs when induced to adipogenic and osteogenic media showed plasticity, since they were able to differentiate into adipocytes and osteoblasts respectively. The cell viability test was also performed in vitro, through the M.T.T (mitochondrial activity) of MSCAs on the HA scaffold. Concentrations of 100%, 75%, 50%, 25% and 15% were evaluated on the HA scaffold at times of 24, 48 and 72 hours. The results have shown cellular viability above 60% in almost all times and concentrations. Then, 50 critical bone defects were performed in the femoral region with 2 mm in diameter (one defect per femur) in 25 Lewis rats. The grafting treatments were divided as follows: I-negative control / only the defect (C); II-HA Scaffold; III- MSCAs; IV- MSCAs + HA and V- MSCAs previously osteoinduced + HA. After 23 days the rats were euthanized and had 5 femurs used for the microtomographic (?-CT) and histomorphometric analysis and 5 femurs used for the RT-PCR (Real-Time Polymerase Chain Reaction) analysis. The results for the ?-CT tests in the volume of osseous tissue parameter (VOT) and the percentage of osseous tissue (POT) did not present statistical differences among all groups. However, on the osseous contact surface (SCO) and osseous surface density (DSO) parameters, we had groups IV, III and V with higher indexes and differing statistically from the negative control groups I and group II. In histomorphometry we also had groups IV, V and III with greater area of regenerated bone tissue and differing with significance from groups I and II. The results were analyzed statistically by Analysis of Variance one way (ANOVA) and the level of significance was 5% (p

Danos ao tecido ?sseo s?o formas comuns de les?es, sendo reportadas cerca de 15 milh?es de fraturas a cada ano, em escala mundial. Parte destas les?es exige a utiliza??o de enxertos para regenera??o ?ssea. Atualmente, a principal metodologia utilizada para tratamento destas les?es ? a utiliza??o de enxertos aut?logos. Esta t?cnica ? considerada o padr?o ouro da regenera??o ?ssea, por?m, existem algumas desvantagens como a necessidade de uma cirurgia para coleta de material. A aplica??o de comp?sitos de pol?meros biodegrad?veis, como o ?cido poli (l?tico-co-glic?lico), fosfatos de c?lcio e cer?micas bioativas, como as apatitas e os biovidros, representa uma alternativa no tratamento de defici?ncias ?sseas. O objetivo desta pesquisa ? produzir matrizes porosas de PLGA: apatita/biovidro atrav?s de duas metodologias: lixivia??o de sal e liofiliza??o. As cargas utilizadas neste trabalho foram sintetizadas atrav?s de coprecipta??o e metodologia sol-gel e ent?o avaliadas por DRX, FTIR, MEV e DLS. As estruturas porosas obtidas foram caracterizadas por MEV, porosimetria a merc?rio, compress?o, microtomografia, degrada??o in vitro e biocompatibilidade in vitro. Foram obtidos arcabou?os comp?sitos altamente porosos atrav?s das duas metodologias estudadas. A concentra??o de carga e o tipo de carga adicionada a matriz polim?rica alteram as propriedades mec?nicas e diferentes caracter?sticas de superf?cie. Al?m disso, a velocidade de degrada??o dos arcabou?os ? altamente influenciada pela carga inorg?nica adicionada. Bone injuries are a common form of trauma, being reported about 15 million fractures each year worldwide. Some of these lesions require the use of grafts to achieve bone regeneration. Currently, the main method used for treatment of these lesions is the use of autologous grafts. Although this technique is considered the gold standard of bone regeneration, there are some disadvantages such as the need for surgery to collect material and the lack of it. The application of composite biodegradable polymers such as poly (lactic-co-glycolic acid), calcium phosphates and bioactive ceramics such as apatite and bioglasses, represent an alternative in treatment of bone lesions. This is due to the possibility of combining characteristics of both materials. The objective of this research is to produce porous matrices PLGA:apatite/bioglass via two methodologies: salt leaching and lyophilization. The loads used in this study were synthesized by coprecipitation and evaluated by XRD, FTIR, SEM and DLS. The obtained porous structures are characterized by SEM, mercury porosimetry, compression, microtomography, in vitro degradation and in vitro biocompatibility. Highly porous composite scaffolds were obtained by the two methods studied. The load concentration and the type of load added to the polymeric matrix altered the mechanical properties and generated different surface features. Furthermore, the degradation rate of the supports is highly influenced by the added inorganic filler. Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES

O uso de biopol?meros que possam substituir ou restaurar tecidos danificados no corpo humano ? necess?rio para a melhoria na qualidade e expectativa de vida da popula??o. Neste sentido, o presente projeto visa o estudo e desenvolvimento de diferentes membranas baseadas em poliuretano bioest?vel, a incorpora??o da rapamicina, um f?rmaco antitrombog?nico que pode auxiliar na inibi??o do estreitamento dos vasos sangu?neos, e a avalia??o para verificar sua potencial aplica??o na ?rea vascular. Sendo assim, as membranas obtidas apresentaram tr?s morfologias distintas, uma membrana com superf?cie totalmente porosa (tamanho m?dio de poros de 3,3 ?m ? 0,8 ?m) ? denominada PU poroso ? outra com irregularidades em sua superf?cie, por?m sem poros ? PU denso ? e por fim, uma membrana com interconex?es internas ? PU lixiviado. Para cada membrana foram realizados ensaios como teste de inchamento e an?lise do ?ngulo de contato. O PU lixiviado apresentou maior m?dia de absor??o de fluido corp?reo e o PU poroso apresentou maior hidrofilicidade, contudo, ap?s a adi??o da rapamicina o PU denso mostrou-se mais hidrof?lico. Em rela??o ao teste de calcifica??o, as tr?s membranas apresentaram dep?sito de minerais, o que n?o ocorreu para o PU denso ap?s a adi??o do f?rmaco. As caracteriza??es t?rmicas das membranas mostraram-se de acordo com a literatura para poliuretanos, assim como o comportamento mec?nico. Por fim, os estudos de citotoxicidade mostraram que as membranas n?o s?o citot?xicas, podendo ser utilizadas dentro do nosso organismo. Dessa maneira, as membranas obtidas mostram-se interessantes e com grande potencial de uso e aperfei?oamento The use of biomaterials that can replace or restore damaged tissues in the human body is necessary to improve the quality and life expectancy of the population. In this sense, the present project aims the study and development of different membranes based on biostable polyurethane, the incorporation of rapamycin, an antithrombogenic drug that can help about the inhibition of blood vessel narrowing, and the evaluation to verify its potential application in vascular area. Therefore, the obtained membranes showed three different morphologies, a membrane with porous surface (average pore size 3,3 ?m ? 0,8 ?m) ? named porous PU ? other membrane with an irregular surface, but without porous ? dense PU ? and for the last, a membrane with internal interconnections ? leached PU. There were realized for each membrane the tests of wettability and contact angle. The leached PU showed higher average of body fluid absorption and porous PU showed higher hydrophilicity, however after the addition of rapamycin, dense PU showed more hydrophilicity. About calcification test, both of three membranes showed minerals deposition, but this did not happen with dense PU after incorporation of drug. The thermal characterizations of the membranes were according with literature for polyurethanes, as the mechanical behavior. Lastly, the membranes did not showed in vitro cytotoxicity, which means that they could be used within our bodies. Thus, the obtained membranes showed their interesting and high potential for use and improvement Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES

Poliuretanos (PU) t?m sido amplamente utilizados como biomaterial por possuir boa compatibilidade e desej?veis propriedades mec?nicas e os poliuretanos ramificados tem apresentado al?m destas caracter?sticas, apreci?vel estabilidade a degrada??o hidrol?tica e enzim?tica. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo sintetizar poliuretanos ramificados est?veis a partir da adi??o de pentaeritritol e avaliar seu potencial uso como suportes em engenharia tecidual. Para a s?ntese do PU ramificado foi utilizado o poliol policaprolactona diol (PCL) e pentaeritritol (PETT) em diferentes quantidades (5, 10 e 15% m/m em rela??o ao poliol), bem como, o hexametilenodiisocianato (HDI). Estes PU ramificados (PU-PETT) foram avaliados quanto ?s propriedades estruturais, morfol?gicas, mec?nicas, t?rmicas e de solubilidade em diversos solventes org?nicos e comparados ao PU linear (sem PETT). Entre os PU ramificados, o PU-PETT 5% apresentou melhores caracter?sticas morfol?gicas e de resist?ncia a tra??o, por isso ele foi utilizado para preparar membranas lixiviadas juntamente com o PU linear. As membranas lixiviadas foram avaliadas quanto as suas propriedades estruturais, morfol?gicas, mec?nicas, t?rmicas, molhabilidade, degrada??o hidrol?tica calcifica??o e grau de inchamento. A membrana lixiviada de PU-PETT 5% apresentou alta porosidade e interconectividade, maior estabilidade t?rmica comparada a membrana lixiviada de PU linear, apesar do menor grau de cristalinidade e massa molar. Al?m disso, a membrana de PU-PETT 5% apresentou habilidade para a biomineraliza??o de fosfato de c?lcio, boa molhabilidade, maior estabilidade a degrada??o hidrol?tica e maior grau de inchamento quando comparado a membrana de PU linear. Com isso, pode-se concluir que a membrana de PU-PETT 5% apresentou caracter?sticas adequadas para uso como biomaterial em engenharia de tecidos. Polyurethanes (PU) are widely used as biomaterials because it has good compatibility, and desirable mechanical properties and branched polyurethanes have shown besides these characteristics, an appreciable stability to hydrolytic and enzymatic degradation. Within this context, this study aimed to synthesize branched polyurethanes from the addition of pentaerythritol and evaluate its potential use as scaffolds in tissue engineering. Polycaprolactone diol (PCL) as polyol and pentaerythritol (PETT) in different amounts (5, 10 and 15% w/w relative to the polyol) as well as the hexamethylene diisocyanate (HDI) were used in the synthesis of the branched PU. These branched PU (PU-PETT) were evaluated for structural, morphological, mechanical, thermal and solubility in various organic solvents and compared to the linear PU (without PETT). Among the branched PU, PU-PETT 5% showed better morphological and tensile strength characteristics, so it was used to prepare membranes leached with the linear PU. The leached membranes were evaluated for their structural, morphological, mechanical, thermal properties, wettability, hydrolytic degradation, calcification and swelling degree. The leached membrane PU-PETT 5% showed high porosity and interconnectivity, greater thermal stability compared to linear PU leached membrane, despite the lower degree of crystallinity and molar weight. Also, the PU-PETT 5% membrane exhibited the ability of calcium phosphate biomineralization, good wettability, higher stability hydrolytic degradation and greater swelling as compared to linear PU membrane. Thus, it can be concluded that the membrane PU-PETT 5% exhibited characteristics suitable for use as biomaterials in tissue engineering.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2016. No tratamento endodôntico de dentes permanentes imaturos despolpados o preparo mecânico do canal é desaconselhado para não fragilizar ainda mais a estrutura dental. A abordagem clássica permite a desinfecção do canal radicular pelo preparo químico com soluções antimicrobianas e medicação intracanal, mas não a retomada do processo de rizogênese para a complementação do canal radicular. A neoformação de tecido pulpar, por abordagem de engenharia tecidual, tem potencial para melhor resolver essas situações clínicas. Com o uso do Modelo de Fatia Dental/Arcabouço para Engenharia de Tecido Pulpar o objetivo deste trabalho foi desenvolver polpas dentais com morfologia e função semelhantes àquelas do tecido original, em dentinas submetidas a tratamentos com diferentes materiais endodônticos. Para tanto, após o acesso endodôntico e a aplicação dos protocolos de tratamento com hipoclorito de sódio, EDTA, pasta de hidróxido de cálcio ou triantibiótica, fatias de 1 mm de espessura foram obtidas da região cervical de molares, seguido pela produção de arcabouço sintético no espaço da câmara pulpar e semeadura de células-tronco de polpa de dentes permanentes humanos (DPSC). O conjunto fatia dental/arcabouço/células foi implantado em tecido subcutâneo de camundongos. Depois de 35 dias, os implantes foram removidos e processados para análise histo-morfológica, imuno-histoquímica, e microscopia eletrônica confocal. Os resultados das análises histológicas mostraram que houve formação tecidual em todos os grupos, com destaque para o grupo tratado pela pasta Triantibiótica. Da análise em microscopia confocal conclui-se que, mesmo quando tratada por soluções irrigadoras ou pastas antimicrobianas, a dentina apresentou condições de servir como substrato para a sobrevivência e a diferenciação das DPSC em odontoblastos funcionais, com capacidade de deposição de matriz dentinária. Abstract : In the endodontic treatment of immature permanent teeth, mechanical preparation of the root canal is not recommended to do not further weaken the tooth structure. The classical approach allows the disinfection of the root canal by chemical preparation with antimicrobial solutions and intracanal dressing, but not the resumption of the root formation process for the completion of root canal. The pulp tissue neoformation by tissue engineering approach has the potential of better solving these clinical situations. Using the Tooth Slice/Scaffold Model for Dental Pulp Tissue Engineering, the aim of this study was to develop dental pulps with similar morphology and function to those of the original tissue, in dentin subjected to treatments with different materials. For this purpose, after the endodontic access and application of the treatment protocols with sodium hypochlorite, EDTA, calcium hydroxide or triple antibiotic pastes, 1 mm slices from the cervical region of third molars were obtained, followed by the production of a synthetic polymeric scaffold within the pulp chamber and seeding of dental pulp stem cells from human permanent teeth (DPSC). Tooth slice/scaffold/cells sets were implanted subcutaneously in mice. After 35 days, the implants were retrieved and processed for histo-morphological, immunohistochemical, and confocal electron microscopy analyzes. The results of histological analyzes showed that there was tissue formation in all groups, especially the group treated by triple antibiotic paste. From the confocal microscopy analysis, it was concluded that even when treated by irrigating solutions or antimicrobial pastes, dentin is able to serve as substrate for survival and differentiation of DPSC in functional odontoblasts, with dentin matrix deposition capacity.

A engenharia de tecidos (ET) é uma ferramenta importante para a regeneração da pele. Os tratamentos disponíveis não são suficientes para evitar a formação de cicatriz e promover a cura do paciente. Portanto, o presente estudo teve por objetivo produzir um substituto cutâneo usando o polímero Poli-D,L-ácido láctico (PDLLA) para produzir o biomaterial. Para esta proposta, biomateriais foram construídos pela técnica de electrospinning e divididos em 3 grupos: 1) PDLLA, 2) PDLLA/NaOH (scaffolds de PDLLA cuja superfície foi hidrolisada com uma solução de NaOH a 0,75 M) e 3) PDLLA/Lam (scaffolds também hidrolisados com NaOH e com a ligação covalente da proteína laminina). Os biomateriais foram construídos com dois diâmetros diferentes de fibras, com a menor na parte superior das matrizes. Esses biomateriais foram caracterizados quanto à morfologia, o diâmetro da fibra, o tamanho dos poros, à degradabilidade e às suas características de hidrofilicidade. A ligação da laminina também foi investigada. Para as análises biológicas, as células-tronco mesenquimais (CTMs) foram então semeadas na parte inferior do scaffold e, após 24 horas, os queratinócitos da pele foram semeados na superfície oposta. Os grupos foram avaliados quanto à adesão de células no dia da semeadura e nos dias 7, 14 e 21 para análise da viabilidade celular. A partir do dia 7, os scaffolds foram submetidos a um sistema de cultura ar/líquido. Por fim, experimentos in vivo também foram realizados utilizando camundongos nude como modelo animal de queimadura. Seis grupos foram testados: (1) grupo lesão, onde os animais foram lesionados e uma gaze foi utilizada como cobertura (n=4); (2) PDLLA/Lam, scaffold hidrolisado com a ligação da laminina, sem células; (3) PDLLA sem células, (4) PDLLA/Lam com células; (5) PDLLA com células (n=6/grupo) e (6) animais saudáveis (n=4). Todos os animais receberam o mesmo padrão de defeito de 1cm2 , realizado no dorso dos animais, com exceção do grupo 6. Após a cirurgia, os animais foram acompanhados por um período de 9 dias. As fotografias foram obtidas no dia da cirurgia e no dia da eutanásia. Após esse período, metade da lesão foi utilizada para análise de histologia e a outra metade para a análise de expressão gênica. Como resultados, os scaffolds apresentaram-se com fibras bem formadas e aleatoriamente distribuídas. A hidrólise não afetou substancialmente a estrutura das fibras, mas foi suficiente para a ligação da laminina. O diâmetro das fibras grossas variou de acordo com o scaffold, ficando entre 3,197 a 4,622 µm. O tamanho dos poros também variou de acordo com o biomaterial, ficando de 19,182 a 27,732 µm. As fibras finas apresentaram diâmetro médio de 574 nm e tamanho médio de poro de 3,444 µm. O biomaterial de PDLLA/Lam mostrou as características mais hidrofílicas entre os três grupos analisados. Matrizes de PDLLA apresentaram peso molecular de 105-87 Da no 14º dia de análise. As matrizes de PDLLA/NaOH e PDLLA/Lam apresentaram peso molecular de cerca de 40-50 Da, resultante do processo de hidrólise. A ligação da laminina foi confirmada por ensaio de imunofluorescência. Em geral, em termos de análise biológica, o grupo de PDLLA/Lam apresentou os melhores resultados para a adesão e viabilidade celular. A presença de ambos os tipos de células foi observada por meio da análise histológica em todos os grupos de scaffolds (ou biomateriais), até 21 dias de cultivo. Além disso, observou-se claramente que as células ocuparam toda a estrutura das matrizes, em todos os grupos estudados. Após 9 dias de experimentos in vivo, não houve diferença estatística no tamanho do defeito entre os grupos, embora os grupos com o biomaterial PDLLA/Lam tenham tido uma tendência ao menor tamanho de lesão, assim como o grupo PDLLA/Lam apresentou o melhor aspecto visual da ferida. A análise da expressão gênica para os grupos de biomateriais mostrou aumento considerável da expressão de TGFβ1, aumento de VEGF e balanço (ou equilíbrio) da razão BAX/Bcl-2, quando comparado ao grupo controle lesão. A análise histológica mostrou tecidos bem formados nos grupos onde biomateriais e biomateriais com células foram utilizados. Em alguns animais do grupo biomateriais com células, a epiderme foi formada em toda a extensão da ferida. Não houve formação de anexos de pele em nenhum dos animais testados. Em conclusão, os biomateriais, principalmente os grupos PDLLA e PDLLA/Lam, mostraram bons resultados para a co-cultura das células, com boa adesão celular e a presença de células viáveis. Esses biomateriais foram capazes de proporcionar o suporte para o crescimento das células, o que indica que eles podem ser biomateriais adequados para utilização na engenharia de tecidos. Tissue engineering (TE) is an important tool for skin regeneration. Currently available treatments are insufficient for preventing scar formation and promoting healing of the patient. Therefore, the current study has aimed to produce a cutaneous substitute using Poly- D,Llactic acid (PDLLA) polymer to produce the biomaterial. For this proposal, scaffolds were constructed by the electrospinning technique and divided into 3 groups: 1) PDLLA, 2) PDLLA/NaOH (PDLLA scaffolds hydrolyzed with a solution of NaOH 0.75M) and 3) PDLLA/Lam (also hydrolyzed with NaOH and in which the protein laminin was linked by covalent binding). They were constructed with 2 different fiber diameters, with the smallest at the top of the scaffold. These scaffolds were characterized by morphology, fiber diameter, pore size, degradability and their hydrophilicity features. Laminin linkage was also investigated. For biological analyses, mesenchymal stem cells were then seeded onto the bottom of the scaffolds and, after 24 hours, skin keratinocytes were seeded on the other side. The groups were evaluated for cell adhesion on the day of the seeding and on days 7, 14 and 21 for cell viability analysis. From day 7, the scaffolds were submitted to an air/liquid system culture. Finally, in vivo experiments were performed using nude mice as burn animal models. Six groups were tested: (1) animals injured without scaffolds (lesion group) in which gauze was used as a cover (n=4); (2) PDLLA/Lam, a hydrolyzed scaffold with the binding of laminin, without cells; (3) PDLLA without cells, (4) PDLLA/Lam with cells (n=6/group); (5) PDLLA with cells and (6) healthy animals (n=4). All the animals had a 1 cm2 defect performed on their backs, removing all the skin, with the exception of group 6. The scaffolds (or biomaterials) were implanted in the mice with burn imitation skin defects for up to 9 days. Photos were taken on the day of surgery and on the day of euthanasia. Two parts of the defect were taken for histology and gene expression analyses. The results showed scaffolds presenting well formed and randomly distributed fibers. The hydrolysis did not substantially affect the structure of the fibers but it was sufficient for laminin linkage. The fiber diameter varied for each biomaterial, being from 3.197 to 4.622 µm for the largest fibers. The pore size also varied accordind to the scaffold, being from 19.182 to 27.732 µm. The smallest fibers showed a diameter of 574 nm and a pore size of 3.444 µm. The PDLLA/Lam scaffolds demonstrated the greatest hydrophilic characteristics of the three groups. The molecular weight of the PDLLA matrices was approximately 105-87 Da on the 14th day of analysis. The PDLLA/NaOH and PDLLA/Lam scaffolds had a molecular weight of approximately 40-50 Da, as a result of the hydrolysis process. The linkage of the laminin was confirmed by immunofluorescence assay. In general, in terms of the biological analysis, the PDLLA/Lam group showed the best results for cell adhesion and viability tests. The presence of both types of cells was observed through histological analysis in the evaluation of all the groups up to 21 days of cultivation. Moreover, it was clearly observed that the cells occupied all the structure of the scaffolds in all the groups. After 9 days of in vivo experiments, defect size did not show statistical difference among the groups, although the groups with the PDLLA/Lam biomaterial had the lowest lesion size and the PDLLA/Lam group presented the best visual aspect of the wound. Gene expression analysis showed considerable increase of TGFβ1 expression, increased VEGF and balance of the BAX/Bcl-2 ratio, when compared to the lesion group. Histological analysis showed well-formed tissue in the groups where the biomaterials and biomaterials plus cells were used. In some animals in which biomaterials and cells were used, the epidermis was formed throughout the length of the wound. There was no formation of skin annexus in any of the animals tested. In conclusion, the PDLLA scaffolds, mainly the PDLLA/Lam groups, showed good results for the co-cultivation of the cells, with good cell adhesion and presence of viable cells. These biomaterials were capable of providing support for the growth of the cells, indicating that they can be suitable biomaterials for use in tissue engineering.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2016. Este estudo avaliou, in vitro, a liberação de sinvastatina em um arcabouço poroso inteligente , elaborado para engenharia de tecido ósseo, composto de PLGA e cerâmica bifásica, além das propriedades físico-químicas e mecânicas deste arcabouço. Foram obtidas amostras com 30 e 70% de porosidade sem sinvastatina e com 2, 5 e 8% de sinvastatina pela técnica de evaporação do solvente e lixiviação de partículas de sacarose. A degradação do arcabouço e a liberação de sinvastatina a partir destes arcabouços foi avaliada em meio contendo PBS e PBS com 30% de etanol. Os arcabouços foram analisados por microscopia eletrônica de varredura e microtomografia de Raios-X para caracterização morfológica 2D e 3D de sua porosidade, avaliação da interconectividade dos poros e permeabilidade de fluidos com auxílio dos softwares ImageJ, Imago e C3DE. O comportamento mecânico do arcabouço foi avaliado pelo teste de resistência à compressão e, sua caracterização química, foi determinada por meio de ensaio de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e por espectroscopia de Raios-X por dispersão em energia. Como resultado, observou-se uma liberação lenta e prolongada de sinvastatina a partir do arcabouço. Em PBS, a liberação seguiu o modelo de Korsmeyer de cinética por meio do qual se observou um predomínio de transporte Caso II para amostras com 30% de porosidade e um comportamento anômalo das amostras com 70% de porosidade. Em PBS com 30% de etanol, a liberação de sinvastatina seguiu o modelo de Peppas & Sahlin de cinética. Neste, pode-se observar que os processos difusionais prevaleceram sobre os processos de relaxação das cadeias poliméricas para a liberação de sinvastatina, ocorrendo de maneira mais intensa nas amostras com 70% de porosidade. Os arcabouços apresentaram tanto poros esféricos quanto em formato de cristais de sacarose que resultaram em uma porosidade heterogênea, com predomínio de poros abertos, permitindo sua interconectividade. A interconectividade dos poros e a permeabilidade do arcabouço foi maior nas amostras em que o arcabouço possuía 70% de porosidade. A incorporação de sinvastatina ao arcabouço e o aumento de sua porosidade não influenciaram significativamente as propriedades mecânicas estudadas. Pode-se concluir que o arcabouço estudado apresentou uma liberação lenta, gradual e prolongada de sinvastatina, com características físico-químicas e mecânicas satisfatórias, sendo promissor para a regeneração óssea. Abstract : The aim of this study was to evaluate, in vitro, the simvastatin release of a porous "smart" scaffold composed by PLGA and biphasic ceramics and developed for bone tissue engineering. The physicochemical and mechanical properties of this scaffold were also evaluated. Samples with 30 and 70% porosity were obtained without simvastatin and with 2, 5 and 8% of simvastatin through the solvent evaporation technique and leaching sucrose particles. Scaffold degradation and simvastatin release were evaluated in PBS and in PBS with 30% ethanol media. Scaffolds were analyzed by scanning electron microscopy and microtomography for 2D and 3D morphological characterization of the porosity, interconnectivity and permeability of the fluids with ImageJ, Imago and C3DE softwares. The characterization was evaluated for compressive strength and chemical characterization by differential scanning calorimetry (DSC) and X-Ray spectroscopy by energy dispersion. Slow and prolonged release of simvastatin was observed from the scaffold. In PBS medium, the release followed the Korsmeyer s model of kinetics where there was predominance of transport Case II for the 30% porosity group and anomalous behavior in the group with 70% porosity. In PBS with 30% ethanol medium, the release followed the Peppas & Sahlin kinetics model where the diffusional processes prevail on the relaxation processes of polymer chains for the release of simvastatin, and this process was more intense the group with 70% porosity. The release was also influenced by the slow degradation of the scaffolds due to strong chemical interaction between simvastatin and the polymer observed by DSC. The scaffolds presented spherical pores and sucrose-crystal format pores that resulted in a heterogeneous porosity, with a predominance of open pores, ensuring interconnectivity. The highest interconnectivity of the pores and permeability were observed in the scaffolds with 70% porosity. The addition of simvastatin to the scaffolds and the increase of the porosity did not influence the mechanical properties studied. The scaffolds presented a slow, gradual and prolonged release of simvastatin, with satisfactory physicochemical and mechanical properties and may be promising for bone regeneration.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Carmen Gilda Barroso Tavares Dias Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Durante as últimas décadas, muitos estudos têm sido realizados com o objetivo de desenvolver materiais bioativos que oferecem potencial para crescimento e reparo de tecidos. As estratégias atuais são baseadas no desenvolvimento de dispositivos médicos combinados com células, nanopartículas, biomoléculas e fatores de crescimento. Uma estratégia é através do uso de scaffolds (arcabouços tridimensionais) que atuam como uma matriz tridimensional para adesão, proliferação e diferenciação, resultando no crescimento do tecido através da mimetização da matriz extracelular natural (ECM). Desta forma, scaffolds podem apresentar várias formas, como espumas, esponjas, filmes, fibras, membranas, tubos e hidrogéis. Dispositivos médicos também estão suscetíveis a infecções, causando a falha do implante. Bactérias podem aderir ao implante, criando um filme. Uma vez que a bactéria aderiu ao dispositivo, é difícil de removê-la. Desta forma, existe uma necessidade especial no desenvolvimento de materiais bioativos que possam reduzir a contaminação hospitalar, o crescimento de microorganismos, a transmissão de diferentes infecções, e destruir agentes patogênicos e organismos resistentes a drogas. Uma estratégia é a modificação da superfície dos filmes poliméricos adicionando nanopartículas que apresentam propriedades antibacterianas. Nanopartículas também podem ser aplicadas em dispositivos médicos com o intuito de promover propriedades osteocondutivas e melhorar as propriedades de resistência mecânica. O uso de membranas poliméricas na área médica tem crescido consideravelmente. A partir de membranas, é possível obter pele artificial, bandagens para reparo de feridas, balões de angioplastia, scaffolds e conexões neurais. Diferentes polímeros têm sido usados para essa aplicação. Poliuretanos (PUs) têm sido considerados excelentes materiais para aplicações biomédicas devido possuírem várias propriedades controláveis e apresentarem alta biocompatibilidade. Mesmo que biocompatíveis, uma grande variedade de nanopartículas tem sido adicionada aos PUs afim de promover propriedades desejadas específicas. Atualmente, a maior desvantagem da síntese de PUs é a dependência de produtos baseados em petróleo. Levando tudo em consideração, esta tese de doutorado foca no desenvolvimento de diferentes tipos de PUs para serem aplicados como dispositivos médicos. Nanocompósitos de poliuretano dopados com nanopartículas de óxido de zinco, prata e hidroxiapatita foram produzidos e estudados com o objetivo de conferir propriedades antibacterianas aos nanocompósitos. Também foi proposta a produção de scaffolds de bio-poliuretano derivado de fonte renovável dopados com a adição de nanopartículas de hidroxiapatita para numerosas aplicações, incluindo ortopédica. Finalmente, foi realizada a produção de poliuretano eletrofiado para a obtenção de membranas. Os dispositivos desenvolvidos nesta tese foram caracterizados por meio de propriedades morfológicas, estruturais, térmicas e biológicas. Em resumo, esse estudo suporta a investigação de PUs como dispositivos médicos biocompatíveis para numerosas aplicações na Engenharia de Tecidos Abstract: During the past decades, many studies have been done in order to develop bioactive materials offering the potential for tissue growth and repair. Current strategies are based on the development of medical devices in combination with cells, nanoparticles, biomolecules and growth factors. One strategy is to use scaffolds to act as a tridimensional matrix for cell adhesion, proliferation and differentiation and tissue ingrowth by mimicking the natural extracellular matrix (ECM). In this way, scaffolds may present various forms such as foams, sponges, fibers, membranes, tubes and hydrogels. Medical devices are also susceptible to infections, causing the implant failure. Bacteria can adhere to the implant, creating a film. Once the bacteria adhered to the device, it is difficult to remove. In this way, there is a special need in the development bioactive materials in order to reduce hospital contamination, microorganism growth, the transmission of different infections, and destroy pathogens and multi-drug resistant organisms. One possible strategy is to modify the surface of polymer films using nanoparticles that present antibacterial properties. Nanoparticles can also been applied in medical devices in order to promote osteocondutivity properties and improve mechanical properties. The use of polymeric membranes in the medical field has grown considerably. From the membranes, it is possible to obtain artificial skin, bandages for wounds, angioplasty balloons, scaffolds and neural connections. Several polymers have been used for this application. Polyurethanes (PUs) have been considered excellent materials for biomedical applications due to their various controllable properties and high biocompatibility properties. Even though they are biocompatible, a wide range of nanoparticles have been added to PU to promote select properties. The major disadvantage in the synthesis of the PUs nowadays is the dependence of petroleum-based products. Bearing all this in mind, this PhD work focuses on developing different types of polyurethanes to be applied as a medical device. Nanocomposites of polyurethane doped with the addition of either zinc oxide (ZnO), silver (Ag) and hydroxyapatite (HA) nanoparticles in order to impart nanocomposites antibacterial properties were synthesized and studied. It was also proposed the production of bio-based polyurethane scaffolds derived from renewable resource dopped with hydroxyapatite nanoparticles for numerous TE applications, including orthopedic applications. Lastly, it was proposed the synthesis of electrospun polyurethanes in order to obtain membranes. The medical devices developed in this project were successfully characterized by morphological, structural, thermal and biological properties. In summary, this study supports the investigation of polyurethanes as biocompatible medical devices for Tissue Engineering applications Doutorado Engenharia Química Doutora em Engenharia Química CNPQ 141013/2012-5, 202420-2014-0

A questão central para a engenharia tecidual é induzir as células a recapitularem o seu fenótipo normal quando integradas a um arcabouço manufaturado. O objetivo deste trabalho foi examinar as variações na diferenciação celular do músculo liso e urotélio durante as etapas de produção de tecidos urinários in vitro. Quinze espécimes cirúrgicos geraram as culturas analisadas e os fenótipos das populações foram verificados por citometria de fluxo, imunofluorescência e expressão gênica. Houve uma associação entre o cultivo em superfícies plásticas e alterações no fenótipo de ambos os tipos celulares, os quais foram restaurados, em alguma extensão, após sua semeadura em matrizes temporárias. Enquanto o músculo liso recuperou o seu marcador contrátil, o urotélio apresentou atributos de uma camada basal. O estudo destacou como a perda da diferenciação secundária à expansão in vitro representa um desafio para a formação de neotecidos funcionais. The key issue of tissue engineering is how to induce cells to recapitulate their normal phenotype when placed within a scaffold. The aim of this work was to examine the smooth muscle and urothelium differentiation changes during the steps of urinary tissue production in vitro. Fifteen surgical specimens generated the analyzed cultures and phenotypes of cell populations were monitored by flow cytometer, immunofluorescence and gene expression. For both cellular types, there was an association of cell culture on plastic with phenotypic changes, but they were regained to some extent after cell seeding onto scaffolds. Smooth muscle cells restored their contractile marker, while urothelium showed attributes of a basal layer. The study highlights how the loss of differentiation due to propagation of cells in vitro represents a challenge to development of full functional neotissue.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. Os disrafismos espinhais são graves malformações da medula espinhal que desorganizam o tecido nervoso medular e o mantém em comunicação com meio externo, incorrendo em inúmeras limitações aos pacientes acometidos, incluindo paralisias e hidrocefalia. O tratamento deve ser cirúrgico e precoce após o nascimento, porém a cirurgia pré-natal traz melhores resultados. Quando realizadas por técnica endoscópica, as correções demandam a utilização de biomateriais para o fechamento dos defeitos dorsais. A nanocelulose bacteriana (BNC) apresenta grande potencial em diversas aplicações biomédicas, sendo atualmente também empregada para a correção cirúrgica intrauterina dos disrafismos. No entanto, quando a sutura da pele não é possível, há necessidade da associação da celulose com materiais que sejam impermeáveis à água. Neste ensejo, foi concebido um novo biocompósito, nanopolimérico, combinando a BNC com o poli(L-ácido lático-co-trimetileno carbonato) (PLLA/TMC). Os compósitos foram produzidos através da técnica de imersão e evaporação do solvente, e caracterizados quanto a permeabilidade à água, degradação, morfologia, composição química, comportamento térmico, propriedades mecânicas, topografia, grau de molhabilidade, hidratação, ensaio de citotoxicidade com fibroblastos L929 e adesão e proliferação de queratinócitos humanos (HaCaT). Os compósitos de BNC-PLLA/TMC resultaram em finas e homogêneas membranas, cujas matrizes poliméricas, à microscopia eletrônica de varredura (MEV), se demonstraram bastante integradas entre si. Ademais, os compósitos caracterizados foram impermeáveis à água, resistentes, flexíveis e estáveis termicamente. A modificação de uma das suas superfícies acrescentou maior rugosidade e hidrofilicidade. Os ensaios in vitro não demonstraram citotoxicidade para quaisquer das combinações das matrizes poliméricas, enquanto que os estudos de adesão e proliferação de queratinócitos humanos (HaCaT), evidenciaram compatibilidade celular com todos os biomateriais. A adesão celular seguiu um padrão dual: pequenos grupamentos celulares difusamente localizados sobre as membranas de BNC e junto às porções modificadas dos compósitos; e adesão segmentar, de áreas celulares mais amplas e hipercelulares, recorrente nas blendas de PLLA/TMC, nos compósitos originais e nos compósitos modificados de BNC-PLLA/TMC nas suas porções periféricas. Dadas as suas características, e compatibilidade celular, os compósitos desenvolvidos apresentampotencial para a regeneração tecidual da pele, mais especificamente para a correção de disrafismos espinhais no período intrauterino. Abstract : Spinal dysraphisms are serious malformations of the spinal cord that disrupt the spinal cord tissue and keep it exposed to the external environment, incurring numerous limitations to the patients, including paralysis and hydrocephalus. Treatment should always be surgical, but recently it was found that surgery performed during the prenatal period reported better results than post partum. When done endoscopically, patches and sheets are always necessary for the complete closure of the defects. Bacterial nanocellulose (BNC) has great potential in various biomedical applications, including intrauterine surgical correction of dysraphisms, however, due to the likelihood of cerebrospinal and amniotic fluid leakage, a second patch is usually required to achieve correction. To address this, BNC was combined with poly (L-lactide-co-trimethylene carbonate) (PLLA/TMC), to form a new composite. The composite was produced through dip coating technique, and was studied regarding its permeability to water, polymer degradation, morphology, spectroscopy studies, thermal behavior, mechanical performance, surface roughness, wetting properties, water uptake, cytotoxicity studies with L929 rat fibroblasts as well as adhesion and proliferation studies with human keratinocytes (HaCaT). The BNC-PLLA/TMC composites became thin and homogeneous membranes, whose polymer matrices have proven quite integrated under Scanning Electronic Microscopy. Furthermore, the new composites were characterized as being waterproof, resistant to traction, flexible and thermally stable. The modification of one of its surfaces added greater roughness, hydrophilicity and water up taking capacity to the final membranes. In vitro assays with mouse L929 fibroblasts showed no cytotoxicity for any combinations of the polymer matrices. In vitro adhesion and proliferation studies of human keratinocytes (HaCaT) demonstrated compatibility with all materials. Nonetheless, regarding cellular adhesion, 2 patterns were identified: first, exhibiting small clusters of keratinocytes distributed within most of the BNC membranes and central parts of the modified composites; second, expressing wider and hypercellular areas of cell adherence to the surface of PLLA / TMC blends, to the original composite and to the peripheral portions of the modified BNC-PLLA/TMC composites. These results indicate that the composite developed has great potential for tissue regeneration of the skin, specifically in cases of correction of dysraphisms in the intrauterine period.

© 2016 by the author. Scaffolds are physical substrates for cell attachment, proliferation, and differentiation, ultimately leading to the regeneration of tissues. They must be designed according to specific biomechanical requirements, i.e., certain standards in terms of mechanical properties, surface characteristics, porosity, degradability, and biocompatibility. The optimal design of a scaffold for a specific tissue strongly depends on both materials and manufacturing processes, as well as surface treatment. Polymeric scaffolds reinforced with electro-active particles could play a key role in tissue engineering by modulating cell proliferation and differentiation. This paper investigates the use of an extrusion-based additive manufacturing system to produce poly(ε-caprolactone) (PCL)/pristine graphene scaffolds for bone tissue applications and the influence of chemical surface modification on their biological behaviour. Scaffolds with the same architecture but different concentrations of pristine graphene were evaluated from surface property and biological points of view. Results show that the addition of pristine graphene had a positive impact on cell viability and proliferation, and that surface modification leads to improved cell response.

Biologically active scaffolds used in tissue engineering and regenerative medicine have been generating promising results in skin replacement. The present study aims to test the hypothesis that the incorporation of Aloe vera and snail mucus into scaffolds based on gelatin and chitosan could improve their structure, composition and biodegradability, with a potential effect on bioactivity. Homogeneous pore diameter as well as pore walls in the composite scaffold could be seen in the SEM image. The pores in the scaffolds were interconnected and their sizes ranged from 93 to 296μm. The addition of Aloe vera and snail mucus enlarged the mean pore size with increased porosity and caused changes in the pore architecture. The FTIR analysis has shown good affinity and interaction between the matrix and the Aloe, which may decrease water-binding sites, so this fact hindered the water absorption capacity of the material. The mechanical properties could explain the highest swelling capacity of the snail scaffold, because the high percentage of elongation could facilitate the entry of liquid in it, generating a matrix with plenty of fluid retention. The real innovation in the present work could be the use of these substances (Aloe and snail mucus) for tissue engineering.

This paper shows the development of software that calculates and generates the 3-D printing path for tissue engineering (TE) scaffolds. It is compatible with Fab@Home platform, which works with additive manufacturing (AM) extrusion processes. The software was named BioScaffolds PG; it allows obtaining 0/90∘ architectures of square and circular scaffolds. In the software interface, the user can easily define the scaffold geometry, then, it generates a file with a continuous path, which can be exported to the 3-D printer software; the continuous path is an advantage since the 3-D printer does not need to stop the process between layers, minimizing morphological defects related to the AM process. Several tests were carried out to evaluate the compatibility between BioScaffolds PG and Fab@Home softwares. Furthermore, polycaprolactone (PCL) scaffolds were fabricated and morphologically characterized, where suitable scaffold morphologies were obtained. It was found that the software works properly and can be used in TE researching to reduce the computer-aided design (CAD) time usually required in this kind of applications.

Purpose: The goal of the present study was to establish a protocol for primary culture of lacrimal gland acinar cells (LGACs) and to assess the effect of adding insulin to the culture media. Methods: LGACs were isolated and cultured from lacrimal glands of Wistar male rats. The study outcomes included cell number, viability, and peroxidase release over time and in response to three concentrations of insulin (0.5, 5.0, and 50.0 μg/mL). Results: In LGAC primary culture, cells started to form clusters by day 3. There was a time-response pattern of peroxidase release, which rose by day 6, in response to carbachol. Culture viability lasted for 12 days. An insulin concentration of 5.0 μg/mL in the culture medium resulted in higher viability and secretory capacity. Conclusions: The present method simplifies the isolation and culture of LGACs. The data confirmed the relevance of adding insulin to maintain LGACs in culture. RESUMO Objetivo: O objetivo do estudo foi estabelecer um protocolo de cultura primária para o isolamento de células acinares da glândula lacrimal (CAGL) e avaliar a relevância de insulina no meio de cultura. Métodos: CAGL foram isoladas e cultivadas a partir das glândulas lacrimais de ratos Wistar machos. Os parâmetros analisados foram: o número de células, viabilidade e secreção da peroxidase ao longo do tempo e em resposta a três concentrações de insulina (0,5; 5,0 e 50,0 μg/ml). Resultados: Na cultura primária de CAGL as células passaram a se agrupar por volta do dia 3. A secreção de peroxidase em resposta ao carbacol aumentou no dia 6. O período de cultura viável foi limitado à 12 dias. Insulina à 5,0 μg/ml no meio de cultura resultou em viabilidade e capacidade secretora maior. Conclusão: o estudo descreveu um método para simplificar o isolamento e cultivo de CAGL. Os dados apresentados confirmam a importância da insulina na manutenção da cultura de CAGL.

Scaffolds are physical substrates for cell attachment, proliferation, and differentiation, ultimately leading to the regeneration of tissues. They must be designed according to specific biomechanical requirements such as mechani-cal properties, surface characteristics, biodegradability, biocompatibility, and porosity. The optimal design of a scaffold for a specific tissue strongly depends on both materials and manufacturing processes. Polymeric scaffolds reinforced with electro-active particles could play a key role in tissue engineering by modulating cell proliferation and differentia-tion. This paper investigates the use of an extrusion additive manufacturing system to produce PCL/pristine graphene scaffolds for bone tissue applications. PCL/pristine graphene blends were prepared using a melt blending process. Scaffolds with regular and reproducible architecture were produced with different concentrations of pristine graphene. Scaffolds were evaluated from morphological, mechanical, and biological view. The results suggest that the addition of pristine graphene improves the mechanical performance of the scaffolds, reduces the hydrophobicity, and improves cell viability and proliferation.

Orientador: Eliana Aparecida de Rezende Duek Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: A biofuncionalização de scaffolds poliméricos biorreabsorvíveis através da imobilização química de peptídeos bioativos, capazes de serem naturalmente reconhecidas pelo tecido ósseo nativo e então, estimularem a diferenciação osteogênica de células tronco mesenquimais, é uma estratégia bastante promissora na área da engenharia tecidual óssea. No presente trabalho, a superfície de scaffolds de poli (L-co-D,L ácido lático) ¿PLDLA foram biofuncionalizadas com o peptídeo cíclico RGDfK e peptídeo derivado do epítopo knuckle da proteína BMP-2 (73-92) que estão envolvidos, principalmente, na adesão celular e regulação da maturação do tecido ósseo. A imobilização dos peptídeos foi obtida através da pré-ativação da superfície do PLDLA usando o tratamento por plasma de oxigênio, seguido da imobilização covalente dos peptídeos via reação EDC/sulfo-NHS. Os resultados obtidos pela técnica de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e espectroscopia de reflectância total atenuada (FTIR-ATR) confirmaram a imobilização dos peptídeos que estabelecem eficiência de ligação na proporção de 1:2, com predominância do peptídeo BMP-2 sobre o cRGD, também confirmada por microscopia confocal a laser (MCL). O tratamento por plasma de oxigênio na condição de potência de 100W resultou na expressiva diminuição da massa molar que é indicativa de degradação, contudo, a propriedade mecânica dos scaffolds não foi afetada. A avaliação biológica dos scaffolds biofuncionalizados com os peptídeos cRGDfK, BMP-2 e cRGDfK/BMP-2 demonstrou que a associação dos peptídeos exerce efeito sinérgico sobre a adesão e diferenciação osteogênica de células-tronco mesenquimais de medula óssea de ratos Wistar, que foi confirmada pelo maior nível de fosfatase alcalina e produção de colágeno encontrados após 7 dias de cultura. Estes resultados são indicativos de que o método de modificação de superfície utilizado no presente estudo pode ser usado no desenvolvimento de arcabouços bioativos e biomiméticos com potencial aplicação na engenharia tecidual óssea e medicina regenerativa Abstract: The biofunctionalization of bioresorbable polymeric scaffolds by chemical immobilization of bioactive peptides capable of being naturally recognized by the native bone tissue and then, stimulate osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs), is a promising strategy in bone tissue engineering field. In the present study, the surface of poly (L-co-D,L lactic acid) ¿ PLDLA was biofunctionalized with the cyclic RGDfK peptide and peptide derived from the knuckle epitope of BMP-2 (73-92), which are mainly involved in cell adhesion and regulation of bone maturation. The immobilization of peptides was obtained through the pre-activation of PLDLA surface using oxygen plasma treatment, followed by the covalent immobilization of peptides via EDC / sulfo-NHS reaction. The results obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and attenuated total re?ectance infrared spectroscopy (ATR-FTIR) techniques confirmed the immobilization of peptides which establishes bond efficiency in a 1: 2 ratio with predominance of BMP-2 on cRGDfK peptide, also confirmed by confocal laser microscopy (CLM). The oxygen plasma treatment under power condition of 100W resulted in a significant decrease in molecular weight which is indicative of degradation; however, the mechanical properties of biofunctionalized scaffolds were not affected. Biological evaluation of biofunctionalized scaffolds with the peptides cRGDfK, BMP-2 and cRGDfK / BMP-2 demonstrated that the association of the peptides exerts synergistic effect on adhesion and osteogenic differentiation of Wistar rats bone marrow derived mesenchymal stem cells (MSCs), which was confirmed by a higher level of alkaline phosphatase and collagen production found after 7 days of culture. These results indicate that the surface modification method in the present study can be used in the development of bioactive and biomimetic scaffolds with potential application in bone tissue engineering and regenerative medicine Doutorado Materiais e Processos de Fabricação Doutora em Engenharia Mecânica FAPESP 2012/22593-0

INTRODUÇÃO: O uso de enxertos autólogos é limitado pela extensão da área doadora e pelo estado clínico dos pacientes, no caso de lesões extensas. Alotransplantes coletados de cadáveres ou voluntários são rejeitados após uma ou duas semanas, servindo apenas como cobertura temporária para essas lesões. O tratamento de grandes lesões cutâneas com tegumento autólogo reconstruído constitui alternativa atraente, já que, a partir de um pequeno fragmento de pele do paciente, pode-se obter culturas de células que se multiplicam rapidamente e podem ser criopreservadas, permitindo, assim, sua utilização em novos tratamentos por tempo indeterminado. Este estudo pretendeu avaliar o comportamento histológico de queratinócitos e fibroblastos humanos cultivados sobre uma matriz de colágeno porcino derivada da submucosa intestinal. MÉTODO: Células da epiderme e derme humana foram cultivadas separadamente e semeadas sobre matriz de colágeno porcino, onde permaneceram em ambiente controlado por 21 dias, antes de serem submetidas a análise histológica. RESULTADOS: Observou-se que os fibroblastos invadem e colonizam a matriz de colágeno, enquanto os queratinócitos se organizam de forma laminar e estratificada sobre a superfície em que foram semeados. CONCLUSÕES: A utilização da matriz de colágeno porcino como carreador de células da pele humana é possível e a organização dessas células se assemelha à arquitetura da pele humana. BACKGROUND: In the case of extensive lesions, the use of autologous grafts is limited by the extent of the donor area and the clinical condition of patients. Allografts collected from cadavers or volunteers are usually rejected after 1 to 2 weeks, thus serving only as temporary cover for these lesions. Treating major cutaneous lesions with reconstructed autologous skin is an attractive alternative, because it is possible to obtain cultures of cells that multiply rapidly and can be cryopreserved from a small fragment of the patient's skin, thereby facilitating its indefinite use in new treatments. This study evaluated the histological behavior of cultured human keratinocytes and fibroblasts on a collagen matrix derived from porcine small intestinal submucosa. METHODS: Cells from human epidermis and dermis were grown separately and seeded on porcine collagen matrix, which was maintained in a controlled environment for 21 days before being subjected to histological analysis. RESULTS: Fibroblasts invaded and colonized the collagen matrix, whereas keratinocytes were organized in laminated and stratified layers on the surface on which they were seeded. CONCLUSIONS: The use of porcine collagen matrix as a support for human skin cells is feasible, and the organization of these cells resembles the architecture of human skin.

Um dos grandes desafios na área de tratamentos ósseos atualmente édesenvolver novos meios que facilitem a recuperação tecidual óssea1. Abioengenharia tecidual está diretamente envolvida em tais aprimoramentos,visto que os polímeros como o poli L-co-D, L ácido lático (PLDLA), têm sidotestados como substitutos ao enxerto ósseo autógeno2. O PLDLA, polímerobiodegradável e biorreabsorvível, tem estrutura adequada para os sistemas deliberação de fármacos, como a sinvastatina, cujos efeitos osteoindutores forambem elucidados na literatura. Através do estímulo da expressão da proteínaosteogênica BMP-2, a sinvastatina promove proliferação e diferenciação deosteoblastos, intensificando a formação óssea3. Sabe-se, ainda, que as célulasmesenquimais estão envolvidas no processo de crescimento ósseo, pois sãoprecursoras dos osteoblastos4. A partir dessas informações, o projeto realizadovisa analisar o efeito de um arcabouço PLDLA carregado com sinvastatina ecélulas mesenquimais, na regeneração de defeito ósseo de tamanho crítico nacalvária de ratos Wistar. Os 56 animais utilizados para o procedimento cirúrgicode implante polimérico foram divididos em 4 grupos: controle - , controle +(PLDLA puro), tratamento 1 (PLDLA+sinvastatina) e tratamento 2 (PLDLA+sinvastatina+células mesenquimais). A subdivisão referente ao tempo deimplante foi de 8 e 12 semanas. Após o sacrifício dos animais, as calotascranianas foram retiradas e submetidas a análise micro e macroscópica.Macroscopicamente, o material apresentou sinais de inflamação e poucadiferença em termos de crescimento ósseo. Contudo, a análise histológicademonstrou, os efeitos positivos dos implantes, com significância estatística (p< 0.01). O grupo tratado com o fármaco apresentou, particularmente, grandesáreas de osso primário neoformado, com presença de angiogênese.

Les?es no nervo perif?rico s?o um problema cl?nico comum e a constru??o de novos dispositivos para auxiliar no seu reparo tem se mostrado uma ?rea em crescimento. A utiliza??o de condutos microestruturados vem sendo investigada, com o objetivo de promover um crescimento celular guiado, auxiliando na recupera??o do tecido lesado. Materiais biocompat?veis e biodegrad?veis podem ser aplicados para a constru??o destes dispositivos eliminando a necessidade de um segundo procedimento para remo??o do implante. Este trabalho prop?e a prepara??o de filmes microestruturados com canais longitudinalmente alinhados de polidimetilsiloxano (PDMS) e blendas de policaprolactona (PCL) e poli(?cido l?cticoco- glic?lico) (PLGA) para potencial aplica??o em regenera??o de nervo perif?rico. Filmes de PDMS foram preparados pelo m?todo de mistura da solu??o base de olig?meros com agente de cura. Blendas de PCL (Mn = 80,00) e PLGA (85:15) com diferentes raz?es de PCL/PLGA (100/0, 90/10, 80/20 e 70/30) foram preparadas pelo m?todo de evapora??o do solvente. O molde utilizado para produzir os filmes era constitu?do de canais com diferentes larguras (5, 10, 15 e 20 ?m) e altura constante (25 ?m). Os materiais foram caracterizados por Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (ATR/FT-IR), An?lise termogravim?trica (TGA), Microscopia de For?a At?mica (AFM). Para verificar o tempo de degrada??o dos filmes foi realizado ensaio de degrada??o in vitro das blendas de PCL e PCL/PLGA, observando-se perda de massa de 0,4-9,9 % at? o per?odo de 90 dias de ensaio. Constatou-se que a adi??o de PLGA ao PCL ? uma forma efetiva de controlar a taxa de degrada??o das blendas e que n?o h? diferen?a significativa entre a degrada??o dos filmes lisos e microestruturados. Peripheral nerve injuries are a common clinical problem and the development of new approaches to assist in its repair has been shown to be a growth area. The use of microstructured channels has been investigated, in order to promote cell growth guided by assisting in the damaged tissue recovery. Biocompatible and biodegradable materials can be applied for the construction of these devices by eliminating the need for a second procedure to remove the implant. This work proposes the preparation of microstructured film along channels aligned with polydimethylsiloxane (PDMS) and blends of polycaprolactone (PCL) and poly (lacticco- glycolic acid) (PLGA) for potential application in peripheral nerve regeneration. PDMS films were prepared by the method of mixing the solution with oligomers based curing agent. Blends of PCL (Mn = 80.00) and PLGA (85:15) with different ratios of PCL / PLGA (100/0, 90/10, 80/20 and 70/30) were prepared by the solvent evaporation method. The mold used to produce the films consisted of channels with different widths (5, 10, 15 and 20 ?m) and constant height (25 ?m). The materials were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Infrared Spectroscopy Fourier Transform (ATR / FT-IR), thermal gravimetric analysis (TGA), Atomic Force Microscopy (AFM). To evaluate the degradation time of the films was carried out in vitro degradation test of PCL blends and PCL / PLGA observing weight loss 0.4 to 9.9% until 90 days testing. It was found that the addition of the PLGA PCL is an effective way to control the degradation rate of the blend and there is no significant difference in the degradation of flat and microstructured films.

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:34Z : No. of bitstreams: 1 000860768.pdf: 1686526 bytes, checksum: 979e2944f4a6b89a46fd9bb6b0302204 (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) O objetivo deste estudo foi avaliar a função da via de sinalização Wnt/β- catenina através dos receptores LRP6 e Frizzled6 na diferenciação de células-tronco de polpa dental de dentes permanentes (DPSC) em células endoteliais. DPSC foram transduzidas com marcadores eGFP e vetores lentivirais shRNA (LRP6, Frizzled6 ou vetor vazio - controle) para os experimentos. Os testes in vitro avaliaram a expressão de GSK3-β e β- catenina por western blot na presença de rhWnt1 e rhVEGF165 e de VEGF e CXCL-8 (IL-8) por ELISA. A expressão de marcadores endoteliais (western blot e PCR) e formação de túbulos capilares foram analisados após a diferenciação endotelial das DPSCs. In vivo, fatias dentárias/matrizes condutivas semeadas com DPSCs-shRNA foram implantadas em subcutâneo de dorso de camundongos imunodeprimidos por 28 dias e o número de vasos sanguíneos foi determinado por imunohistoquímica para eGFP e coloração por HE. β-catenina ativa foi mais expressa em shRNA-LRP6 e shRNA-Frizzled6 que nas células controle, e sua expressão aumentou com a suplementação com rhVEGF165 e rhWnt1. A expressão de GSK3-β fosforilado foi menor, porém também aumenta ou permanece estável com rhVEGF165 ou rhWnt1. Quanto à expressão de VEGF, em shRNA-Frizzled6 foi maior que nas células controle e em shRNA-LRP6 (p

Made available in DSpace on 2016-06-07T17:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-24. Added 1 bitstream(s) on 2016-06-07T17:16:52Z : No. of bitstreams: 1 000860334.pdf: 6389809 bytes, checksum: 30c9e72299bc6974c576c11090b390a0 (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Tendo em vista o desafio do tratamento de injúrias traqueais e o progresso na produção desse órgão por técnicas de engenharia de tecidos, faz com que o interesse nessa área cresça de forma considerável, já que ainda não há um tratamento padrão descrito na literatura acerca das lesões traqueais que acometem 50% do comprimento total do órgão de um adulto ou 30% da traqueia de uma criança. Assim, este estudo tem como objetivo a construção de modelo de traqueia para enxerto utilizando técnicas de engenharia de tecidos. Para tanto, foram realizados cinco e 10 ciclos de descelularização nas traqueias de coelhos doadores seguindo etapas: congelamento/descongelamento sem adição de nenhum crioprotetor, banho ultrassônico no aparelho Ultrasonic cleaner (Unique model USC 1400®) na frequência de 40 Khz durante 10 minutos, irradiação utilizando diodo de emissão de luz (LED) azul com comprimento de onda de 450nm ± 20nm na dose de 90 J/cm2 totalizando 60 minutos de exposição, adição do detergente deoxicolato de sódio a 4% sob agitação a 180 rpm no C24 Incubator shaker (New Brunswick Scientific) durante 48 horas. Paralelamente, foram realizadas expansão e caracterização das células-tronco mesenquimais dos coelhos receptores com posterior diferenciação dessas células em condrócitos e células de músculo liso. Finalmente, foi realizada a recelularização das traqueias com aplicação das células-tronco mesenquimais, dos condrócitos e das células de músculo liso dos coelhos receptores nas superfícies externas dos arcabouços produzidos para os transplantes traqueais. Após cinco ciclos repetidos do protocolo de descelularização utilizado, ainda é possível observar células epiteliais respiratórias e condrócitos remanescentes nas traqueias dos coelhos doadores. Porém, a repetição de 10 ciclos do mesmo protocolo de descelularização remove completamente as células epiteliais respiratórias e reduz a... There is no standard treatment yet described in the literature for tracheal lesions whose length is more than 50% in adults and a third of the trachea in small children. Given the challenge of tracheal injuries treatment and the organ generation progress by tissue engineering techniques the interest in this area is growing considerably. Thereby this study aims to produce tracheal model for graft using tissue engineering techniques. Were performed five and 10 cycles of decellularization on donor rabbit‟s tracheae following the steps: freezing/defreezing without addition of any cryoprotectant; sonication in Ultrasonic cleaner (Unique model USC 1400®) with 40 Khz for 10 minutes; blue light-emitting diode (LED) irradiation with wavelength of 450nm ± 20nm along a dose of 90 J/cm2 at a total exposure of 60 minutes; addition of sodium deoxicholate detergent 4% during 48 hours under 180 rpm agitation in the C24 Incubator Shaker (New Brunswick Scientific). Meanwhile, expansion and characterization of mesenchymal stem cells of rabbits' receptors were performed with subsequent differentiation of these cells into chondrocytes and smooth muscle cells. Finally, it was realized the tracheal recellularization by the application of the mesenchymal stem cells, chondrocytes and smooth muscle cells from receptors rabbits in the outer face of the produced scaffolds for tracheal transplantation. After five repeated cycles of decellularization protocol used, it is still possible to observe respiratory epithelial cells and chondrocytes remaining in the tracheae of the donor rabbits. However, after 10 cycles of the same decellularization protocol the respiratory epithelial cells are completely removed and the tracheal cartilage chondrocytes are reduced. Animals that have been transplanted with five cycles decellularized tracheae had died after 10-12 days due to rejection by the presence of donor rabbit‟s epithelial cells. Animals that have been ... FAPESP: 2010/50155-2

Submitted by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2022-10-13T13:51:12Z No. of bitstreams: 1 christovam_lm_me_araiq.pdf: 5444122 bytes, checksum: 20570f59dcf840a3407b3ff85136a0f7 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2022-10-14T16:06:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 christovam_lm_me_araiq.pdf: 5444122 bytes, checksum: 20570f59dcf840a3407b3ff85136a0f7 (MD5) Made available in DSpace on 2022-10-14T16:06:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 christovam_lm_me_araiq.pdf: 5444122 bytes, checksum: 20570f59dcf840a3407b3ff85136a0f7 (MD5) Previous issue date: 2015-04-13 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Estruturas tridimensionais (3D), scaffolds, têm sido largamente estudadas na área de reconstrução de defeitos ósseos, já que esses materiais têm proporcionado resultados promissores na área de engenharia tecidual. A fim de tornar o biomaterial mais compatível com o tecido a ser formado e garantir resistência mecânica adequada, tem-se adicionado compostos que proporcionam ao material essas propriedades. O objetivo do trabalho é o estudo de materiais promissores para aplicação na engenharia tecidual utilizando o polímero policaprolactona (PCL) com a adição de fibroína, apatita com lantânio e com nanopartículas luminescentes ou vidro bioativo. Esses materiais foram analisados quanto às suas propriedades necessárias à utilização na área de regeneração do tecido ósseo. Para a caracterização dos materiais obstidos foram empregadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise dinâmico-mecânica (DMA), análise mecânica por torção, reologia, Perfilometria, Medida de ângulo de Contato propriedades ópticas da amostra luminescente, teste in vitro MTT de proliferação celular e radiografia das amostras. Em conseguinte, desenvolveu-se estruturas 3D através do método de manufatura aditiva (impressão 3D). Encontrou-se composições que apresentaram resistência mecânica maior que a policaprolactona e crescimento celular favorável para aplicação na área biomédica. A amostra com nanopartículas luminescentes apresentou propriedade óptica pelo processo de Upconversion. Os materiais estudados são promissores para matéria-prima de scaffolds para aplicação na regeneração de tecido ósseo. Three-dimensional structures (3-D) scaffolds have been widely studied area in the reconstruction of bone defects because these materials have provided promising results in tissue engineering. In order to render the biomaterial more compatible with the tissue to be formed and to ensure adequate mechanical strength, has been added to the material compounds providing these properties. The objective is the study of promising materials for use in tissue engineering using polycaprolactone polymer (PCL) with the addition of fibroin, apatite and lanthanum with luminescent nanoparticles or bioactive glass. These materials were analyzed for their properties required for use in the regeneration area of bone tissue. For the characterization of materials were used the scanning electron microscopy techniques (SEM), infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) , mechanical analysis twist, rheology, profilometry, contact angle measure optical properties of luminescent sample, test in vitro MTT cell proliferation and radiographic images. In consequence, we developed 3D structures through additive manufacturing method (3D printing). It was found that compositions showed strength greater than polycaprolactone and favorable cell growth for application in the biomedical field. The sample with luminescent nanoparticles presented optical property by the upconversion process. The materials studied are promising for raw material scaffolds for application in bone tissue regeneration.

Les?es em tecido ?sseo chegam a somar 15 milh?es de casos por ano mundialmente. Diante disso, uma quantidade significativa de transplantes de tecidos ?sseos tem sido realizada nos ?ltimos anos. Uma alternativa promissora para enxertos ?sseos est? na ?rea da engenharia de tecidos, que se baseia na utiliza??o de estruturas polim?ricas atuando como scaffolds para regenera??o do tecido duro. O objetivo deste trabalho foi buscar a associa??o entre o copol?mero PLGA e a biocer?mica hidroxiapatita com a finalidade de formar uma estrutura polim?rica bioativa macroporosa. A confec??o foi dada atrav?s da dissolu??o de PLGA em clorof?rmio, seguida da adi??o de hidroxiapatita e cloreto de s?dio (agente porog?nico). A moldagem das amostras foi realizada por compress?o em prensa hidr?ulica. Ap?s, foi feita a lixivia??o das amostras, seguida do tratamento com NaOH. Finalmente os comp?sitos obtidos foram caracterizados atrav?s de MEV-FEG, visando analisar qualitativamente a morfologia, a porosidade e a interconectividade dos poros; a hidrofilicidade das superf?cies foi analisada por testes de molhabilidade em que foi comprovada a efici?ncia do tratamento qu?mico; ensaios de degrada??o hidrol?tica realizados em fun??o do tempo revelaram que o percentual de degrada??o dos diferentes tipos de scaffolds n?o apresentou mudan?a significativa entre os tempos de 14 e 42 dias. O ensaio de degrada??o hidrol?tica constatou ainda que a reten??o de l?quido fora maior em scaffolds tratados quimicamente; os ensaios de compress?o avaliaram o comportamento mec?nico dos diferentes tipos de scaffolds confeccionados. Concluiu-se, ent?o, que a metodologia utilizada originou comp?sitos macroporosos que podem vir a ser aplicados na engenharia de tecido ?sseo. Lesions in bone tissue reach 15 million cases per year worldwide. Thus, a significant amount of bone tissue transplants have been performed in recent years. A promising alternative to bone graft is in the field of tissue engineering, which is based on the use of polymeric structures acting as support for hard tissue regeneration. The objective of this project was look for the association of the PLGA copolymer, to the bioceramic hydroxyapatite, to form a polymeric bioactive macroporous structure. The preparation was made through the PLGA dissolution in chloroform, followed by addition of sodium chloride and hydroxyapatite (porogenic agent). Molding of the samples was performed by compression in hydraulic press. After, was performed the leaching of the scaffolds, followed by treatment with NaOH. Finally the composites obtained were characterized by FEG - SEM, in order to analyze qualitatively the morphology, porosity and interconnectivity of the pores; the hydrophilicity of the surface was evaluated by wettability tests it was proved chemical treatment efficiency; in vitro hydrolytic degradation assays performed as a function of time demonstrate that the percentage of degradation of various types of scaffolds did not showed significant changes between 14 and 42 days. Hydrolytic degradation assays found yet that the fluid retention was higher in scaffolds chemically treated; compression tests evaluated the mechanical behavior of different types of scaffolds made. It was concluded then that the methodology used originated macroporous composites that may be applied in bone tissue engineering.

Made available in DSpace on 2016-12-09T13:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-06. Added 1 bitstream(s) on 2016-12-09T13:55:23Z : No. of bitstreams: 1 000870881_20170306.pdf: 367778 bytes, checksum: db82c4998c7d49050765cd4b14882f61 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-10T13:07:30Z: 000870881_20170306.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-10T13:08:15Z : No. of bitstreams: 1 000870881.pdf: 6408119 bytes, checksum: a00dbe5b7026255d78fde75fe5e150aa (MD5) 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. 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.

Orientadora: Profa. Dra. Sônia Maria Malmonge Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. As válvulas cardíacas garantem o fluxo unidirecional de sangue pelo coração, porém quando são acometidas por doenças podem perder sua função, sendo necessário substituí-las. Apesar das próteses atuais terem atingido níveis satisfatórios, elas apresentam limitações, como a impossibilidade de crescimento, problema crítico para pacientes pediátricos. A engenharia tecidual é considerada a grande promessa para estes casos, pois ela poderia produzir uma estrutura viva para substituir os tecidos lesados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um arcabouço para a engenharia tecidual de válvulas cardíacas, em especial a válvula aórtica, utilizando polímeros biorreabsorvíveis. Primeiramente, escolheu-se um design baseado nas válvulas biológicas comerciais, para o qual foi elaborado um modelo computacional 3D. A partir de revisão bibliográfica, materiais e técnicas de fabricação foram escolhidos como candidatos para a confecção do protótipo. As propriedades mecânicas destes materiais foram obtidas através de ensaios de tração e, com estes dados, foi realizada simulação computacional para verificar o desempenho da estrutura sob pressão sistólica. Com base nos resultados da simulação, o protótipo foi construído e testado em biorreator. A partir de seu desempenho hidrodinâmico foram feitas algumas adequações e outro protótipo foi novamente construído e testado. Os resultados mostraram que o a geometria final do segundo protótipo é adequada, visto que ele cumpriu sua função mecânica. As técnicas de fabricação escolhidas também foram adequadas para a manufatura do protótipo, apesar de ainda serem necessários alguns ajustes, sendo que os materiais suportam a pressão sistólica. No entanto, para confirmar a viabilidade do uso desta estrutura para a engenharia tecidual de válvulas cardíacas, é necessário realizar alguns outros testes, como o de hemólise. Cardiac valves ensure unidirectional blood flow through the heart, but when they are affected by a disease they may lose their function, what demands their replacement. Despite the fact that the current substitutes have reached a satisfactory level, they still present limitations, such as the inability to grow, a critical problem for pediatric patients. Tissue engineering is considered to be the great promise for these cases, for it could produce a new living structure to replace the injured tissue. The aim of this work was to develop a scaffold for heart valve tissue engineering, in particular the aortic valve, using bioresorbable polymers. Firstly, a design based on the commercial biological valves was chosen and a 3D computational model was built. After a bibliographical review, materials and fabrication techniques were chosen as candidates for the prototype's manufacture. The materials' mechanical properties were obtained through tensile tests and, using this data, computational simulation was run in order to verify the structure's performance under systolic pressure. Based on the results of the simulation, the prototype was built and tested in a bioreactor. Based on its hydrodynamic performance, some adjustments were made and another prototype was built and tested again. Results showed that the final geometry of the second prototype is adequate, since the scaffold fulfilled its mechanical function. The chosen fabrication techniques were also adequate for the prototype's manufacture, even though some improvements still have to be made, and the materials can stand systolic pressure. Nevertheless, in order to confirm if this structure is really viable for heart valve tissue engineering, it's necessary to perform some other assessments, for example the hemolysis test.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. A engenharia tecidual é uma área de pesquisa que objetiva tratar, manter ou reparar tecidos animais. A cicatrização de feridas, em particular, é um assunto de grande interesse. Há uma grande necessidade de se desenvolver materiais curativos, para que se obtenha melhores resultados, comparados aos existentes. Novos biomateriais com capacidade de funcionalização são promissores, como é o caso da combinação de nanocelulose e de colágeno. O objetivo deste trabalho foi extrair, caracterizar e incorporar colágeno extraído de pele de Rana catesbeiana (rã-touro) em membranas de nanocelulose, com a finalidade de desenvolver biopolímeros com propriedades aplicáveis à cicatrização de feridas. Foi possível extrair colágeno da pele de rã-touro e quantificar as proteínas totais (214 µg) e a fração de colágeno (172 µg) por grama de pele, ressaltando a quantificação como o diferencial deste trabalho comparado à literatura. O material extraído da pele de rã-touro foi caracterizado quanto ao perfil eletroforético e à temperatura de desnaturação, revelando que o colágeno extraído é do tipo I, com massa molar de 253 kDa e temperatura de desnaturação de 30,08 °C. O biomaterial foi produzido pela incorporação do colágeno em membranas de nanocelulose. As propriedades pretendidas do biopolímero foram caracterizadas quanto à morfologia 2D e 3D, temperatura de transição vítrea e de fusão, estabilidade térmica e quanto aos grupamentos funcionais. As análises 2D e 3D de microestrutura mostraram o entrelaçamento do colágeno nas fibras de nanocelulose quando na forma biopolimérica, enquanto as análises térmicas indicaram que os biopolímeros apresentam estabilidade necessária à aplicação como cobertura de feridas. O colágeno extraído apresentou bandas características de colágeno e as mesmas puderam ser identificadas após a incorporação do mesmo à nanocelulose. A ação do colágeno e do biopolímero na cicatrização in vitro foi avaliada. O ensaio de ferida permitiu concluir que o colágeno de rã-touro atua expressivamente, de modo a acelerar o processo de fechamento da ferida, este processo ocorrendo mesmo em baixas concentrações de colágeno . Este trabalho demonstrou que é possível extrair, quantificar e incorporar colágeno de rã-touro em membranas de nanocelulose e que o biopolímero desenvolvido possui as propriedades necessárias à utilização em processos de cicatrização de feridas. Abstract : Tissue engineering is a research area that aims to treat, maintain or repair animal tissues. Wound healing, in particular, is a subject of great interest, and there is an increasing need to develop curative materials displaying better healing properties compared to existing ones. New biomaterials showing capacity for functionalization, such as the combination of nanocellulose and collagen, area promising field of research in this area. The objective of this study was to extract, characterize and incorporate collagen from the skin of Rana catesbeiana (bullfrog) in nanocellulose membranes, in order to develop biopolymers with properties suitable for wound healing. The material extracted from bullfrog skin was quantified as the total protein content (214 µg) and collagen (172 µg) per grams of skin, highlighting the quantification as the differential of this work compared to literature. The obtained collagen was characterized for the electrophoretic profile and denaturation temperature, results indicating that the extracted collagen is type I, with molecular weight of 253 kDa and denaturation temperature of 30.08 °C. The biopolymer was produced by the incorporation of collagen in nanocelulose membranes. The desired properties of the biocomposite were characterized for 2D and 3D morphology, glass transition and melting temperature, thermal stability and for functional groups. The 2D and 3D analysis of microstructure showed interlacing collagen fibers amongst nanocelulose, when in the biopolymeric form. The showed collagen characteristic bands and the same was observed when it was incorporated in the nanocelulose. The wound healing assay showed that the bullfrog collagen shows significantly effect in accelerating the process of wound closure, and that this process occurs even at low collagen concentrations. This work showed that it is possible to extract, quantify and incorporate bullfrog collagen in nanocelulose membranes and that the biopolymer obtained has the properties/functions required for use in wound healing.

Orientador: Marcos Akira D'Ávila Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Na engenharia tecidual, um scaffold altamente poroso é necessário para servir como suporte e guia no crescimento de células e para promover a regeneração de tecidos em três dimensões. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar scaffolds tridimensionais hierárquicos produzidos pela combinação das técnicas de bioextrusão e eletrofiação visando sua aplicação na regeneração de tecido ósseo. A nova proposta foi combinar essas tecnologias para produzir arquiteturas hierárquicas com macro- e micro-porosidades. A arquitetura filamentar tridimensional foi obtida por bioextrusão, que confere resistência mecânica e define os aspectos dimensionais do scaffold. Sendo construídas estruturas tridimensionais de poli(?-caprolactona) (PCL) e PCL reforçado com partículas de hidroxiapatita (HA) nas composições de 20 e 25% em peso. Enquanto que a arquitetura fibrosa da manta porosa foi obtida por eletrofiação, esta melhora a interação celular no scaffold. Os scaffolds tridimensionais hierárquicos são formados pelas estruturas tridimensionais combinadas com as mantas fibrosas de poli(L-ácido láctico) (PLLA) ou fibroína de seda (SF). Foram realizadas caracterizações morfológicas dos scaffolds utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microtomografia computadorizada (Micro-CT), estudo das propriedades térmicas mediante a análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Além disso, a presença do reforço cerâmico foi verificada mediante difração de raios X (DRX), a estrutura química mediante espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e propriedades hidrofílicas mediante medição do ângulo de contato. Finalmente, foram realizados testes in vitro de cultura de células, para avaliar a citocompatibilidade dos scaffolds. Com a análise de MEV e Micro-CT foi verificada a interligação entre os poros, adesão entre as camadas de material e presença de partículas de HA dispersas nos filamentos. Através das caraterizações de DSC e DRX, observou-se que as partículas de HA não promoveram a cristalização nos scaffolds compostos. Dentre os scaffolds tridimensionais hierárquicos, aqueles contendo mantas de fibras de SF apresentaram resposta biológica favorável. Concluiu-se que os scaffolds tridimensionais hierárquicos representam uma alternativa para serem explorados na regeneração tecidual Abstract: In tissue engineering, a highly porous artificial scaffold is required in order to act as a supporting structure for guiding and to promote tissue regeneration in three dimensions. The goal of this study was to develop and characterize hierarchical three-dimensional scaffolds produced by combining both bioextrusion and electrospinning aiming applications in bone tissue regeneration. The motivation was to combine these technologies to produce hierarchical architectures with macro- and micro-porosities. The three-dimensional filamentary architecture was obtained by bioextrusion that provide mechanical strength and define the dimensional aspects of the scaffolds. Three-dimensional structures polycaprolactone (PCL) and PCL reinforced with hydroxyapatite (HA) particles with the concentrations of 20 to 25 %wt. were obtained. Whereas the fiber architecture of the porous mats was obtained by electrospinning, this improves cell interaction in the scaffolds. Hierarchical three-dimensional scaffolds are formed by the three-dimensional structures combined with the fibrous mats of poly (L-lactic acid) (PLLA) and silk fibroin (SF). Scaffolds morphological characterizations were using scanning electron microscopy (SEM) and computed microtomography (Micro-CT), study of the thermal properties by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). Moreover, the presence of the ceramic reinforcement was analyzed by X-ray diffraction (XRD). Chemical structure was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and hydrophilic properties by contact angle measurements. Finally, in vitro cell culture assay to assess cytocompatibility of scaffolds was performed. With the SEM analysis and Micro-CT was observed interconnection between the pores, the adhesion between the layers of material and the presence of HA particles dispersed in the filaments. Using characterizations of DSC and XRD, it was noted that the HA particles did not promote crystallization in composite scaffold. Among the hierarchical three-dimensional scaffolds, favorable biological response where observed with the ones that include in its structure the fibrous mats of SF. It was concluded that the hierarchical three-dimensional scaffolds can be an alternative to be explored in tissue regeneration Doutorado Materiais e Processos de Fabricação Doutora em Engenharia Mecânica CAPES 33003017

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Rede Ibero-Americana de Biofabricação Introdução: A aplicação de dexametasona em cultura de células mesenquimais induz diferenciação osteoblástica, consequentemente formação de tecidos mineralizados. A Engenharia Tecidual propõe o desenvolvimento de estratégias terapêuticas direcionadas à regeneração funcional e estrutural de tecidos biológicos. Nesse sentido, a caracterização celular in vitro é fundamental para garantir o desenvolvimento destas técnicas. Objetivo: Avaliar o efeito da dexametasona administrada como medicação pré-operatória na cultura de células primárias de polpa dental humana. Métodos: Foram utilizadas células provenientes da polpa de terceiros molares. Essas foram distribuídas em dois grupos experimentais com dois protocolos de medicação pré-operatória utilizados em rotina odontológica, onde no protocolo B, o paciente ingeria 1 comprimido de dexametasona 1hora antes à cirurgia e no A não. A avaliação da proliferação, viabilidade e diferenciação, foram pelos testes Trypan Blue, MTT, Von Kossa e Alizarin Red respectivamente, e realizadas em intervalos fixados. Análise de variância de Friedman e t test foram aplicados, fixando em 95% de confiança. Resultados: As células pertencentes ao protocolo A atingiram pico de proliferação aos 21 dias de cultura enquanto as células do protocolo B em 14. Células do protocolo A foram estatisticamente mais viáveis aos 7 e 21 dias enquanto as do protocolo B, aos 14. Na análise de Von Kossa e Alizarin Red observou-se que as células pertencentes ao protocolo B formaram nódulos de calcificação desde 7 dias de cultura enquanto no A aos 14. Conclusão: A utilização da dexametasona como medicação pré-operatória em cirurgia de terceiros molares promove diferenciação celular precocemente, quando observada in vitro. Introduction: The use of dexamethasone in mesenchymal cell culture induces osteoblastic differentiation and, consequently, formation of mineralized tissues. Tissue Engineering proposes the development of therapeutic strategies aiming at structural and functional regeneration of biological tissues. In this sense, cell characterization in vitro is critical to ensure the development of such techniques. Objective: To evaluate the effect of dexamethasone administered as preoperative medication in primary cell culture of human dental pulp. Methods: We used cells from the third molar pulp. These cells were divided into two experimental groups, each with two preoperative medication protocols used in dental routine and differentiated by the intake of dexamethasone in one of them. The assessment of proliferation, differentiation, and viability through Trypan Blue, MTT and von Kossa, and Alizarin Red tests, respectively, were held in fixed intervals. Friedman analysis of variance and t test were applied, and confidence interval was set at 95%. Results: Protocol A cells proliferation reached its peak on day 21 while protocol B cells proliferation reached its peak on day 14. Protocol A cells were statistically more viable between days 7 and 21 whereas protocol B cells viability was higher on day 14. Von Kossa and Alizarin Red analyses showed that calcified nodules formation occurred from the seventh day of cell culture in protocol B cells and on day 14 in protocol A cells. Conclusion: The use of dexamethasone as preoperative medication in third molar surgery promotes cell differentiation earlier, when observed in vitro. FAPESP: 07/51227-4 FAPESP: 08/57860-3 CNPq: 573661/2008-1

As c?lulas-tronco mesenquimais det?m grande promessa para a repara??o e regenera??o de tecidos, inclusive de defeitos ?sseos. A associa??o destas c?lulas a um arcabou?o que se assemelhe ? estrutura e ? fisiologia do tecido ?sseo ? um dos grandes desafios da engenharia tecidual ?ssea. O osso bovino liofilizado, com estrutura e composi??o qu?mica similares ao osso humano medular, al?m de possuir propriedades mec?nicas compar?veis ?s do osso humano, atua como excelente material osteocondutor. O presente estudo in vitro teve como objetivos avaliar o cultivo de c?lulas mononucleares de medula ?ssea (CMMO) sobre um arcabou?o de osso bovino liofilizado (OrthoGen? - Baumer S.A., BR) recoberto com fibronectina; verificar se diferentes densidades celulares interferem na prolifera??o e na ades?o destas c?lulas e avaliar se a associa??o de plasma rico em plaquetas (PRP) interfere na ades?o e na prolifera??o das CMMO cultivadas sobre o arcabou?o de osso bovino liofilizado. Para isso, c?lulas da medula ?ssea obtidas de um rato Kyoto foram cultivadas sobre blocos de osso bovino liofilizado, recobertos com fibronectina, em meio de cultura DMEM suplementado com 10% de soro fetal bovino inativado. As amostras do OrthoGen? foram distribu?das em quatro grupos experimentais, em triplicata, em tr?s placas de cultura com 24 po?os e avaliadas em tr?s per?odos: 72 h, 96 h e 192 h. Grupo 1: osso bovino liofilizado + CMMO (5 x 104 c?lulas/po?o); Grupo 2: osso bovino liofilizado + CMMO + PRP; Grupo 3: osso bovino liofilizado + fibroblastos (3T3); Grupo 4: osso bovino liofilizado + CMMO (15 x 104 c?lulas/po?o). As culturas foram incubadas com o agente intercalante 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) para colora??o nuclear visando ? avalia??o de densidade populacional, por meio da detec??o por microscopia confocal, do n?mero de c?lulas aderidas aos arcabou?os de osso bovino liofilizado, ap?s 72 h, 96 h e 192 h. A an?lise da superf?cie do osso bovino liofilizado e das caracter?sticas morfol?gicas das c?lulas aderidas sobre ele o foram realizadas em uma amostra de cada grupo, com o aux?lio do microsc?pio eletr?nico de varredura. A an?lise de vari?ncia (ANOVA) com dois fatores mostrou intera??o significativa entre os efeitos principais avaliados: grupo e tempo, com valor de p < 0,001. Atrav?s dos resultados do teste estat?stico de Bonferroni, verificou-se diferen?a significativa da m?dia de n?cleos no per?odo de cultura de 96 h no grupo 3, e no per?odo de cultura de 192 h no grupo 4, a qual foi maior do que as dos demais grupos. Atrav?s da an?lise por microscopia eletr?nica de varredura foram observadas CMMO aderidas ao arcabou?o de osso bovino liofilizado somente no grupo 3 e no grupo 4, neste aumentando de forma progressiva, j? sendo poss?vel evidenciar diferencia??o na morfologia celular e identificar c?lulas esf?ricas e fusiformes com prolongamentos citoplasm?ticos. Conclui-se que as CMMO cultivadas sobre um arcabou?o de osso bovino liofilizado recoberto com fibronectina aderiram e proliferaram sobre a superf?cie ?ssea. As CMMO cultivadas numa densidade de 15 x 104 c?lulas / po?o, aderiram e proliferaram sobre a superf?cie ?ssea de forma mais evidente, quando comparadas ?s CMMO cultivadas numa densidade 5 x 104 c?lulas / po?o, nos tr?s per?odos de cultura avaliados. A associa??o de PRP ? cultura de CMMO sobre um arcabou?o de osso bovino liofilizado aumentou, mas n?o de forma estatisticamente significativa, a ades?o e a prolifera??o celular sobre a superf?cie ?ssea. Mesenchymal stem cells hold great promise for tissues repair and regeneration, including bone defects. The association of these cells to a scaffold which resembles bone tissue structure and physiology is a major challenge in bone tissue engineering. The lyophilized bovine bone has a structure, chemical composition and mechanical properties similar to human bone marrow and acts as an excellent osteoconductive material. This in vitro study aimed to evaluate the growth of bone marrow mononuclear cells (BMMC) on a lyophilized bovine bone scaffold (Orthogen? - Baumer S.A., BR) covered with fibronectin; to verify if different cell densities interfere with the adhesion and proliferation of these cells and to evaluate whether the combination of platelet-rich plasma (PRP) interferes with adhesion and proliferation of BMMC grown on the lyophilized bovine bone scaffold. For this purpose, bone marrow cells obtained from a Kyoto rat were grown on blocks of lyophilized bovine bone coated with fibronectin in DMEM culture medium supplemented with 10% inactivated fetal bovine serum. The Orthogen? samples were distributed into four experimental groups, in triplicate, in three 24 wells culture plates and evaluated in three periods: 72 h, 96 h and 192 h. Group 1: lyophilized bovine bone + BMMC (5 x 104 cells / well); Group 2: lyophilized bovine bone + BMMC + PRP; Group 3: lyophilized bovine bone + fibroblasts (3T3); Group 4: lyophilized bovine bone + BMMC (15 x 104 cells / well). Cultures were incubated with the intercalating agent 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) for nuclear staining in order to evaluate the cell population density, by detection with confocal microscopy, of the number of cells adhered to the lyophilized bovine bone scaffolds, after 72 h, 96 h and 192 h. The analysis of the lyophilized bovine bone surface and the morphological aspects of the cells adhered to it was performed on one sample from each group, by scanning electron microscopy (SEM). Analysis of variance (ANOVA) with two factors showed a significant interaction between the main effects evaluated: group and time, with p < 0.001. Through the results of Bonferroni statistical test, significant difference was found in the average number of nuclei in the period of culture of 96 h in group 3, and the period of culture of 192 h in group 4, which was higher than the other groups. Through SEM analysis, mononuclear cells adhered to the lyophilized bovine bone scaffold were observed only in the groups 3 and 4, in the last, progressively, being already possible to observe cell morphology differentiation and to identify spherical and fusiform cells with cytoplasmic extensions. We concluded that BMMC cultured on a lyophilized bovine bone scaffold coated with fibronectin adhered and proliferated on the bone surface. BMMC cultured at a density of 15 x 104 cells / well, adhered and proliferated on the bone surface more evidently, when compared to the BMMC cultured at a density 5 x 104 cells / well, in the three culture periods evaluated. The association of PRP to BMMC culture on a lyophilized bovine bone scaffold increased, but not with statistical significance, the adhesion and proliferation on the bone surface.

A utilização de nanomateriais em sistemas de segurança alimentar, detecção de patógenos, proteção de ambientes, no diagnóstico e tratamento de doenças, como sistema de entrega de fármacos e na bioengenharia tecidual tem contribuído para os avanços alcançados na ciência animal. Suas propriedades físicas, químicas e mecânicas, além de seu grande potencial de associação com outros materiais contribuem para sua aplicação em diferentes campos da medicina veterinária, por exemplo, como biomarcadores, onde as propriedades eletrônicas e ópticas possibilitam a transdução de sinais, na terapia fototérmica, devido à habilidade em converter a luz infravermelha (LIV) em calor, na engenharia tecidual, graças à resistência mecânica, flexibilidade, elasticidade e baixa densidade, além de muitas outras possíveis aplicações. O objetivo deste trabalho é informar sobre conceitos, propriedades e aplicações dos NTCs, destacando sua aplicabilidade nas áreas biomédicas, com destaque para setores da medicina veterinária que já se utilizam desse material The use of nanomaterials in systems of food safety, pathogen detection, protection environments, diagnosis and treatment of diseases such as drug delivery system and tissue engineering has contributed to advances in animal science. Carbon nanotubes are an example, their use has been highlighted in different biological areas. Their physical, chemical and mechanical properties as well as its great potential for combination with other materials contribute to its application in different fields of veterinary medicine, for example, as biomarkers, where the electronic and optical properties enable signal transduction, in photothermal therapy due the ability to convert infrared light (LIV) into heat, in tissue engineering due to mechanical strength, flexibility, elasticity, low density, and many other possible applications. The objective of this review is to present the CNTs and the main areas of animal science that surpass in the study of this material

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz A reparação e regeneração de osso perdido é um tema importante na medicina oral e maxilofacial, e de um modo geral no corpo humano. A perda de osso da cavidade oral tem origem em muitas causas: doenças congénitas ou degenerativas, traumas, consequência de procedimentos cirúrgicos. A falta de osso pré-existente constitui um problema funcional, com um impacto social cada vez maior. Desta forma, o tratamento desta condição é imperativo. Cada vez mais, a abordagem para tratamento de situações clínicas de falta, passa pela regeneração do tecido em questão. Neste contexto a engenharia tecidual representa uma mais valia para a medicina regenerativa, pois através da combinação de biomaterias e mediadores biológicos consegue fornecer ferramentas que concretizam a sua prática, através de um conceito que engloba três componentes: células estaminais, scaffols e moléculas sinalizadoras. Pesquisas recentes já provaram que a polpa dentária é uma fonte ótima de células estaminais adultas: acessíveis, com grande potencial proliferativo, capazes de auto-renovação e diferenciação em várias linhagens celulares. Vários estudos já demonstraram o potencial osteogénico das DPSC in vitro, bem como a sua capacidade de formar estruturas osteóides in vivo. Poucos demonstraram a capacidade de regenerar estruturas ósseas perdidas in vivo, contudo os resultados são inspiradores. O objetivo desta revisão bibliográfica é explorar os estudos conduzidos até ao final de 2013, e verificar a praticabilidade dos métodos propostos. Tendo como objetivos específicos: expôr os protocolos praticados e conclusões sobre a viabilidade da utilização das DPSC, num âmbito da medicina regenerativa e engenharia tecidual, na regeneração de defeitos ósseos com que os clínicos se deparam diariamente na prática clínica.

Pol?meros biorreabsorv?veis v?m sendo utilizados como scaffolds na engenharia tecidual, destacando-se como alternativa para reconstru??o de les?es e perdas teciduais. Neste estudo, avaliou-se o desempenho in vivo de scaffolds tridimensionais de pol?mero policaprolactona (PCL), atrav?s do implante do PCL nos tecidos subcut?neos do dorso e na calv?ria, bem como da rea??o dos ?rg?os rins, pulm?es e f?gado de ratos. A an?lise histol?gica qualitativa do processo de reparo ?sseo nas calv?rias mostrou neoforma??o ?ssea e que o osso neoformado cresceu em dire??o ao centro de defeitos. Nos tecidos adjacentes ao scaffold implantado no dorso, percebeu-se que em todos os animais houve forma??o de c?psula fibrosa fina, com fibras col?genas organizadas envolvendo o implante. Com rela??o aos eventos ocorridos nos rins, f?gado e pulm?es dos animais, n?o houve altera??es teciduais danosas aos ?rg?os, tampouco a presen?a de processo inflamat?rio, hiperplasia, metaplasia, displasia ou hemorragia. A an?lise quantitativa do processo de reparo ?sseo foi realizada atrav?s de histomorfometria e tomografia computadorizada de feixe c?nico (TCFC). Ap?s an?lise estat?stica, a ?rea total de neoforma??o ?ssea em mm2 foi maior nos defeitos experimentais aos 21, 60 e 120 dias, com diferen?a estatisticamente significativa. Na an?lise tomogr?fica, percebeu-se uma tend?ncia de maior neoforma??o ?ssea nos defeitos experimentais, mas sem diferen?a estatisticamente significativa. Considerando-se a an?lise tomogr?fica como uma nova metodologia para avalia??o de neoforma??o ?ssea, os dados obtidos atrav?s dessa avalia??o n?o puderam ser correlacionados com aqueles obtidos na an?lise histomorfom?trica. Portanto, conclui-se que os scaffolds de PCL produzidos na plataforma experimental de manufatura aditiva s?o biocompat?veis, n?o citot?xicos, biorreabsorv?veis e promovem osteocondu??o. O PCL apresentou grande potencial de aplica??o cl?nica nos defeitos onde se espera aumentar a ?rea ?ssea e parece adequado como um biomaterial de escolha para outros estudos que elucidem as quest?es pertinentes. A TCFC n?o parece ser uma ferramenta ?til na avalia??o da neoforma??o ?ssea em calv?ria de ratos, de modo que a an?lise histomorfom?trica permanece como m?todo mais adequado. Bioresorbable polymers have been used as scaffolds in tissue engineering, thus representing an important alternative for reconstruction of lesions and tissue losses. This study aimed to evaluate the in vivo performance of three-dimensional scaffolds made of polycaprolactone (PCL), by means of through a PCL implant on the subcutaneous tissues of rats back and calvaria, as well as the reaction of their kidneys, lungs and liver. The histological analysis of the bone repair process in calvaria showed the presence of newly formed bone growing towards the center of the defects. The formation of a thin fibrous capsule was observed in the tissues adjacent to the scaffold implanted on the back of all animals, with collagenous fibers involving the implant. As for events occurring in animals' kidneys, lungs and liver, there were no harmful tissue alterations in these organs nor the presence of inflammatory process, hyperplasia, metaplasia, dysplasia or hemorrhage. A quantitative analysis of the bone repair process was performed using histomorphometry and cone beam computed tomography (CBCT). Results showed that the newly formed bone grew towards the center of the defects. Statistical analysis revealed that the total area of new bone formation was greater in experimental defects at 21, 60 and 120 days, showing a statistically significant difference. In tomographic analysis found that new bone formation is more likely to occur in experimental defects, but with no statistically significant difference. Considering tomographic analysis as a new method for the assessment of new bone formation, the data obtained from this assessment could not be correlated with those obtained from histomorphometric analysis. Therefore, it can be concluded that PCL scaffolds produced on an additive manufacturing machine are biocompatible, non-cytotoxic and bioresorbable products that promote osteoconduction. PCL showed great potential for clinical use in the treatment of bone defects by increasing bone ?rea and seems to be an appropriate biomaterial to be used in other studies aiming to elucidate issues related to this topic. Additionally, CBCT does not seem to be a useful tool in the evaluation of new bone formation of rat calvaria, which means that histomorphometric analysis is still the most appropriate method.

A reposi??o de base ?ssea perdida ? um fator de grande complexidade nas reabilita??es orais envolvendo implantes osseointegrados. A engenharia tecidual tem evolu?do nos ?ltimos anos por apresentar-se como uma alternativa ao enxerto ?sseo aut?geno, n?o exigindo um sitio doador de tecido para tal. Dentre as principais t?cnicas e biomateriais utilizados em engenharia tecidual, o acido hialur?nico (AH) apresenta-se como um composto promissor como ve?culo celular. Presente na matriz extracelular de todos os tecidos vivos, ele permite sua modifica??o estrutural, maximizando seu potencial como ve?culo celular em reparos ?sseos. Dependendo do seu peso molecular, estudos mostram diferentes efeitos citot?xicos podem ser verificados. Desta forma, este estudo procurou avaliar, in vitro, a citotoxicidade do AH de alto e de baixo peso molecular, sobre c?lulas da linhagem NIH-3T3, segundo o teste padr?o da norma ISO 10993-12 para analise de citotoxicidade. Para isso, um teste de MTT foi realizado com o seguinte arranjo de grupos: (G1) C?lulas + AH de alto peso molecular; (G2) C?lulas + AH de baixo peso molecular; (G3) C?lulas + AH de alto peso molecular + Hidroxiapatita; (G4) C?lulas + AH de baixo peso molecular + Hidroxiapatita; (G5) C?lulas (controle positivo); (G6) C?lulas + hipoclorito (controle negativo). Os resultados mostram que todos os grupos apresentam viabilidade superior ao controle negativo e inferior ao controle positivo exceto o grupo G1, onde verificou-se aus?ncia de diferen?a estat?stica entre este e o controle positivo. Resultados preliminares apontam para o emprego do AH de alto peso molecular como compat?vel para ve?culo celular em engenharia tecidual. The reposition of a lost osseous structure is challenging in oral rehabilitations involving osseointegrated implants. Tissue engineering techniques aiming reposition of lost calcified tissues has evolved in the last years as an alternative to the autologous bone graft, without the need of a donor site. Among the required techniques and biomaterials, the hyaluronic acid (HA) presents itself as promising alternative for tissue engineering. HA is present in the extracellular matrix of all living tissues, and also allows modifications in its structure, serving as a carrier for several compounds utilized in bone repair. Depending on its molecular weight, studies show that different cytotoxic effects might be observed. Thus, the present study evaluated, in vitro, the cytotoxicity of high and low molecular weight HA on NIH-3T3 cells, following the ISO 10993-12 test standards for cytotoxicity analysis. A MTT test was conducted with the following groups: (G1) cells + high molecular weight hyaluronic acid; (G2) cells + low molecular weight hyaluronic acid; (G3) cells + high molecular weight hyaluronic acid + hydroxyapatite; (G4) cells + low molecular weight hyaluronic acid + hydroxyapatite; (G5) cells (positive control); (G6) cells+ hypochlorite (negative control). The results show that most groups presented higher cellular viability when compared to the negative control and lower than the positive control group (p

Nas ?ltimas d?cadas, t?cnicas envolvendo engenharia tecidual t?m sido reportadas na literatura como op??o alternativa aos enxertos aut?genos convencionais para corre??o de defeitos ?sseos e posterior instala??o de implantes dent?rios. Estas buscam basicamente um material que apresente as mesmas propriedades biol?gicas do osso aut?geno sem seus fatores limitantes. Tal tecnologia necessita, entre outros componentes, de um scaffold para as c?lulas, onde o ?cido hialur?nico, um glicosaminoglicano natural, parece ter caracter?sticas adequadas para exercer este papel. Ele exerce fun??es biol?gicas diferentes dependendo do seu peso molecular, que pode ser classificado em alto (> 1000 kDa), baixo (de 50 a 1000 kDa) ou baix?ssimo (< 50 kDa). Al?m disso, no organismo humano h? a presen?a da hialuronidase, enzima que degrada o ?cido hialur?nico em fragmentos menores, elementos estes que possivelmente podem influenciar a resposta celular. Desta forma, este estudo buscou avaliar, in vitro, a influ?ncia da enzima hialuronidase (HIAL) sobre o ?cido hialur?nico de alto (AH-APM) e baixo peso molecular (AH-BPM), bem como seu poss?vel potencial citot?xico sobre c?lulas da linhagem NIH-3T3. Para tal, foi realizado o teste de MTT analisando a viabilidade celular dos seguintes grupos: (G1) C?lulas + AH-APM; (G2) C?lulas + AH-BPM; (G3) C?lulas + AH-APM + HIAL; (G4) C?lulas + AH-BPM + HIAL; (G5) C?lulas + AH-APM + Hidroxiapatita; (G6) C?lulas + AH-BPM + Hidroxiapatita; (G7) C?lulas + AH-APM + HIAL + Hidroxiapatita; (G8) C?lulas + AH-BPM + HIAL + Hidroxiapatita; (G9) C?lulas (controle positivo); (G10) C?lulas + hipoclorito (controle negativo). A viabilidade celular m?dia de cada grupo foi: (G1) 76,0%, (G2) 63,3%, (G3) 67,4%, (G4) 76,5%, (G5) 57,6%, (G6) 60,8%, (G7) 64,4%, (G8) 74,3%, (G9) 100% e (G10) 12,4%. Os resultados indicaram que todos os grupos apresentaram viabilidade celular significativamente superior ao controle negativo. E apesar de n?o haver diferen?a significativa entre os grupos experimentais, somente os grupos G1, G4 e G8 n?o diferiram do controle positivo. O AH-APM apresentou melhor viabilidade na aus?ncia da enzima hialuronidase, enquanto que o AH-BPM proporciona uma melhor viabilidade celular na presen?a desta enzima. In recent decades, tissue engineering techniques have been reported in the literature as an alternative to conventional autogenous grafts for bone defects and subsequent installation of dental implants, combining a material with the same biological properties of autogenous bone without its limiting factors. This technology requires a carrier for the cells, where hyaluronic acid, a natural glycosaminoglycan, appears to have suitable characteristics to carry out this role. It exerts various biological functions depending on its molecular weight, which can be classified as high (> 1000 kDa), low (from 50 to 1000 kDa) or very low (

Orientador: Marisa Masumi Beppu Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Neste estudo, a fibroína de seda foi explorada no preparo de materiais micro e nanoestruturados, em estruturas bi- e tridimensionais, visando o uso em biomateriais. Para isto, foi estudada a incorporação de microfibras de fibroína em hidrogéis de colágeno, formando uma estrutura 3D, e a formação de filmes ultrafinos contendo fibroína pelo método layer-by-layer. No primeiro caso, a fibroína de seda foi explorada como um material promissor para reforçar mecanicamente os hidrogéis de colágeno devido às suas ótimas propriedades mecânicas e também por apresentar citocompatibilidade adequada com diversos tipos de células. Os resultados mostraram uma boa interação entre as microfibras de fibroína e as fibrilas de colágeno, além de melhorias na resistência mecânica dos hidrogéis. Os hidrogéis contendo fibroína foram capazes não somente de manter o desempenho biológico do colágeno, mas de melhorar a proliferação celular. Os resultados obtidos sugerem que hidrogéis de colágeno podem ser microestruturados com fibroína de seda e representam um material promissor para uso em engenharia tecidual vascular. Já para o caso dos filmes ultrafinos (2D), foi estudada a formação dos mesmos através do método conhecido como layer-by-layer, pela técnica de imersão de substrato em solução polimérica. Como pares catiônicos foram estudados a quitosana e o hidrocloreto de poli(alilamina), sendo possível controlar a formação de fibrilas nanométricas de fibroína de seda através da variação do par polimérico. Fibrilas alinhadas de fibroína foram observadas no filme layer-by-layer com quitosana, porém no filme com hidrocloreto de poli(alilamina) não foram observadas fibrilas. A densidade de cargas do par polimérico é a característica que governa a formação de fibrilas na escala nanométrica. A etapa de secagem entre cada camada também é fundamental para a formação e estabilização dos filmes, que apresentaram coexistência de conformação molecular seda I e seda II. A viabilidade celular permaneceu entre 90 e 100% em todos os filmes estudados, porém o padrão de topografia imposto pelas fibrilas de fibroína não orientou o crescimento e adesão celular. Filmes finos multicamadas nanoestruturados com fibroína de seda possuem aplicação potencial na área biomédica, como recobrimentos e superfícies funcionais Abstract: In this study, silk fibroin was explored in the preparation of micro and nanostructured materials, in bi- and tridimensional structures, aiming the use in the biomaterials field. For that, the incorporation of fibroin microfibers in collagen hydrogels forming a 3D structure was studied. We also studied the formation of ultrathin films containing fibroin by the layer-by-layer method. In the first case, the silk fibroin was explored as a promising material to mechanically reinforce collagen hydrogels due to its good mechanical properties and also for having cytocompatibility adequate with several cell types. The results showed a good interaction between fibroin microfibers and collagen fibrils, as well as improvements in the mechanical resistance of the hydrogels. The hydrogels containing fibroin were capable to maintain the biological behavior of collagen and also to improve cell proliferation. The results suggest that collagen hydrogels can be microstructured with silk fibroin and represent a promising material for use in vascular tissue engineering. In the case of the ultrathin films (2D), the formation of these films was studied by the layer-by-layer method, using the technique of substrate dipping in a polymeric solution. Chitosan and poly (allylamine hydrochloride) were used as cationic pair species, being possible to control the formation of nanometric fibrils of fibroin by varying the polymeric pair. Fibroin aligned fibrils were observed in the layer-by-layer film with chitosan, while no fibrils were observed in the film with poly (allylamine hydrochloride). The charge density of the polymeric pair is the main characteristic that governs the fibrils formation at the nanometric scale. The drying step between each layer is also essential for formation and stabilization of the films that show the co-existence of molecular conformation of silk I and silk II. Cell viability between 90 and 100% was attained for all the studied films; however the topographic pattern imposed by the fibroin fibrils did not orient cell adhesion and growth. Multilayer thin films nanostructured with silk fibroin have potential for application in the biomedical field, as coatings and functional surfaces Doutorado Engenharia Química Doutora em Engenharia Química

Inclusion complexes improve the solubility, dissolution, and bioavailability of hydrophobic drugs. In this study, we used the cucurbit[7]uril (CB[7]) to improve the solubility of zinc phthalocyanine (ZnPc) in water. The CB[7]:ZnPc complex was prepared by co-evaporation, characterized it by 1 H NMR spectroscopy, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, UV–vis spectroscopy, and molecular simulation. Next, the CB[7]:ZnPc inclusion complex was incorporated into liposomes (CB[7]:ZnPc-Lp) to obtain a drug delivery system and assess the in vitro phototoxicity of both free and liposomal CB[7]:ZnPc on B16-F10 melanoma cells. 1 H NMR confirmed that the CB[7]/ZnPc proportion in the inclusion complex was 1:1, as corroborated by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, and UV–vis spectroscopy. Molecular simulation evidenced that the structures of ZnPc and CB[7] interact in the inclusion complex. The thin lipid film method with subsequent extrusion furnished liposomes containing CB[7]:ZnPc compared with the free inclusion complex, CB[7]:ZnPc-Lp exerted excellent phototoxic effect on melanoma cells. In conclusion, inclusion complexes effectively solubilize hydrophobic compounds, such as zinc phthalocyanine and allow for their incorporation into liposomes, generating excellent drug delivery systems.

Resumo não disponível

Objetivo: Contextualizar o uso da microtomografia computadorizada (µTC) aplicada à bioengenharia tecidual óssea com o uso de biomateriais, com o foco em suas vantagens, limitações e aplicações em arcabouços, por meio de uma revisão de literatura. Metodologia: Foram selecionados artigos originais e de revisão publicados entre 2006 e 2013, em duas bases de dados bibliográficas - Literatura Internacional em Ciências da Saúde (PubMed) e Portal Periódicos CAPES. Resultados: Dos vinte e seis (26) artigos selecionados na busca, foram utilizados dezenove (19), para a escrita dessa revisão. Conclusão: O presente artigo é apenas prelúdio para o desenvolvimento de novas pesquisas sobre a µTC e visa o aprofundamento do conhecimento das aplicabilidades da mesma, no campo da bioengenharia tecidual óssea com o uso de biomateriais.

Lesões traumáticas ou degenerativas do tecido cartilaginoso, na maioria das vezes, acarretam na perda tecidual com comprometimento funcional e, às vezes, estético. Tendo em vista que este tecido apresenta baixa capacidade regenerativa, sua reparação é finalizada com formação de tecido conjuntivo fibroso. Na tentativa de superar estes problemas, os pesquisadores da área da bioengenharia tecidual têm desenvolvido e aperfeiçoado diferentes técnicas regenerativas e biomateriais com a finalidade de regenerar este tecido e, desta forma, reabilitar os indivíduos acometidos. Assim sendo, os polímeros têm sido amplamente utilizados, pois apresentam vantagens como biocompatibilidade, flexibilidade, processabilidade, biodegradação, e baixo custo de fabricação em relação aos demais biomateriais. Ainda, podem ser fabricados em uma variedade de formatos e formas de apresentação como arcabouços, filmes, fibras, blendas, géis, dentre outros. Por isto, estes biomateriais têm sido avaliados em diferentes experimentos in vitro e in vivo e demonstrado resultados promissores para a aplicação clínica. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo apresentar os principais resultados das pesquisas com a utilização dos polímeros como biomateriais para a regeneração do tecido cartilaginoso.