Banca de QUALIFICAÇÃO: BRUNO HENRIQUE COSTA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : BRUNO HENRIQUE COSTA
DATA : 03/06/2024
HORA: 13:30
LOCAL: Formulario de Marcação de Defesa PPBE/UFSJ Programa de Pós-Graduação em Bioengenharia – PPBE Univers
TÍTULO:

ESTUDO DE NOVA ABORDAGEM BIOTECNOLÓGICA E PRODUÇÃO DE BIOMATERIAL DE BAIXO CUSTO PARA REPARO ÓSSEO

PALAVRAS-CHAVES:

Scaffold, regeneração óssea, nanotubos de carbono, tolerância oral

PÁGINAS: 115
RESUMO:

A produção de biomateriais para a regeneração óssea é um campo cada vez mais
explorado. Dentre os biomateriais desenvolvidos para reparo ósseo destacam-se os scaffolds.
Scaffolds são descritos como matrizes porosas que atuam como um arcabouço para as células
facilitando ou induzindo os processos de divisão, proliferação e adesão. Dentre os materiais
biológicos utilizados para a produção de scaffolds, destaca-se o colágeno tipo 1, o qual
apresenta alta biocompatibilidade com o tecido ósseo e baixa imunogenicidade. A partir disso,
nanomateriais como os nanotubos de carbono foram associados à scaffolds de colágeno
demonstrando bons resultados para o reparo ósseo. Além do mais, a adsorção de componentes
osteogênicos à superfície de nanotubos pode contribuir para resultados ainda mais efetivos.
Anteriormemte, nosso grupo demonstrou que a injeção i.p. de zeína melhorou o reparo de lesões
em tíbias de ratos Wistar que ingeriam a proteína diariamente, sugerindo que a utilização de
zeína para a produção de um biomaterial pode ser promissora. Sendo assim, o presente projeto
tem como objetivo a produção de um novo biomaterial inovador composto por uma matriz de
colágeno tipo 1 associada à nanotubos de carbono funcionalizados com a proteína zeína para
reparo de lesões ósseas. Portanto, objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo biomaterial
de baixo custo eficaz para o reparo de defeito crítico em calvária de camundongos Swiss
composto por colágeno tipo I e Nanotubos de carbono de parede múltipla funcionalizados com
proteína previamente tolerizada oralmente. Para isso, nanotubos de carbono de paredes
múltiplas (MWCNTs) foram funcionalizados com zeína por meio de funcionalização
eletroestática. A funcionalização da zeína à superfície dos MWCNTs foi confirmada por meio
de espalhamento dinâmico de Luz (DLS), microscopia eletrônica de varredura (MEV),
Microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia raman. O colágeno tipo I foi extraído a
partir do tendão bovino e a seguir foi associado aos MWCNTs, funcionalizados ou não com
zeína, em concentrações de 0,5%, 1%, 2% em relação ao peso do colágeno, o biogel produzido
foi reticulado e posteriormente liofilizado. A morfologia do scaffold foi avaliada por MEV onde
observou-se redução dos poros com o aumento progressivo da concentração de MWCNTs. A
composição do material foi avaliada por detecção de energia dispersiva (EDS), espectroscopia
no infravermelho por transformada de fourrier (FTIR) e difração de raio X (DRX) sugerindo
que o desenvolvimento do biomaterial foi efetivo. Para avaliar a citotoxicidade os scaffolds
foram testados em cultura de osteoblastos primários, onde foram realizados os testes de ALP,
MTT e Alizarin Red. Os resultados demonstram que scaffolds de colágeno + MWCNTs 2% e
colágeno+MWCNTs 2%+zeína apresentam melhor biocompatibilidade . Para os ensaios in vivo
camundongos Swiss foram divididos em 6 grupos (n=6) sendo eles: Imunizados com salina,
hidróxido de alumínio (Al(OH)3) ou zeína+ alumínio (Al(OH)3) e animais tratados com
scaffolds de colágeno, colágeno+MWCNTs e colágeno+MWCNTs+zeína, os animais foram
foram submetidos a uma lesão de 2,3 mm na calvária e avaliados 14, 28 e 56 dias após o
procedimento cirúrgico por meio do processamento histológico e coloração de hematoxilina e
Eosina. A aplicação i.p. de zeína demonstrou melhora significativa na formação de vasos
sanguíneos e formação de centros de ossificação primária em relação aos grupos salina e
Al(OH)3 sugerindo uma possível melhora no reparo. O tratamento com scaffolds demonstrou
que animais tratados com scaffolds de colágeno+MWCNTs+zeína apresentaram melhora da
mineralização no período de 56 dias pós cirúrgico em relação aos demais grupos, além de maior
presença de tecido conjuntivo fibroso em 28 e 56 dias. Em conjunto, nossos resultados
demonstram que a injeção de zeína i.p. e scaffolds de colágeno+MWCNTs+zeína são
tratamentos promissores para o reparo ósseo em lesões ósseas na calvária.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2279745 - ERIKA LORENA FONSECA COSTA DE ALVARENGA
Externa à Instituição - MICHELE MUNK PEREIRA - UFJF
Interna - 1680611 - ROSY IARA MACIEL DE AZAMBUJA RIBEIRO
Externa à Instituição - SANDRA YASUYO FUKADA ALVES - USP