Navegando por Autor "Vasconcellos, Luana Marotta Reis de"
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Item Blendas de cimento de aluminato de cálcio contendo vidro bioativo e estrôncio para aplicações como biomaterial(2022-03-11) Barbosa, Ana Maria; Oliveira, Ivone Regina de; Sant'Anna, Luciana Barros; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Raucci, Larissa Moreira Spinola de Castro; Raniero, Leandro José; São José dos CamposNeste trabalho foram produzidas blendas à base de cimento de aluminato de cálcio homogêneo (CH) contendo vidro bioativo (BG58S) em diferentes teores (5, 7,5 e 10% em peso) e óxido de estrôncio (SrO 1% em peso) visando melhorar sua bioatividade e a capacidade de estimular a regeneração óssea. Primeiramente, o vidro bioativo 58S (BG58S) foi sintetizado em diversas condições e caracterizado quanto à composição química, distribuição de tamanho de partícula e cristalinidade. A amostra de BG58S selecionada após as caracterizações anteriormente mencionadas foi utilizada para a produção de blendas com cimento de aluminato de cálcio homogêneo (CH) e vidro bioativo (BG58S) em diferentes teores (5, 7,5 e 10% em peso) e foram caracterizadas quanto à densidade teórica, microdureza, resistência à compressão uniaxial após tratamento em solução simuladora de fluido corporal (SBF), porosidade aparente e distribuição de tamanho de poros antes e após o tratamento com SBF. A adição de 7,5% em peso de BG58S no cimento homogêneo de aluminato de cálcio (CH) melhorou suas propriedades mecânicas como microdureza e resistência à compressão uniaxial. Na sequência, um novo conjunto de amostras formadas por cimento de aluminato de cálcio homogêneo (CH) contendo vidro bioativo (BG58S) com diferentes teores (5, 7,5 e 10% em peso) e óxido de estrôncio (SrO 1% em peso) foram produzidas para os testes de bioatividade e biológicos (in vitro e in vivo). As blendas foram mais bioativas devido à presença de uma fase amorfa altamente solúvel, conforme confirmado por meio de SEM/EDS principalmente para 7,5% em peso de BG58S sem e com SrO a partir de 1 dia em SBF. As análises de FTIR indicaram a formação da fase apatita por meio do aumento da intensidade das bandas associadas ao grupo PO 43- após o tratamento com SBF. Com relação aos testes in vitro, todas as blendas permitiram o desenvolvimento do fenótipo osteoblástico e a formação de matriz mineralizada aumentou devido à inclusão de BG58S e SrO promovendo o processo de osteogênese. Ensaios de viscosidade, injetabilidade e trabalhabilidade de suspensões contendo 73, 74 e 75 % de teor sólidos foram realizados e mostraram que aumento da viscosidade está relacionado à diminuição da injetabilidade, conforme há aumento no teor sólido das suspensões. Os testes in vivo indicaram a neoformação óssea na interface com os diferentes materiais empregados, sendo que o tecido formado exibia aspecto de normalidade. Na análise histológica descritiva foram observados os aspectos do processo de reparação óssea, verificando-se que a neoformação óssea e o arranjo das trabéculas ósseas imaturas preencheram os defeitos ósseos criados para o teste. A presença de linhas reversas observada, é um indicativo da atividade de remodelação óssea. A análise histomorfométrica realizada utilizando imagens de cortes histológicos realizados na área do defeito ósseo na qual houve a inserção do biomaterial, revelou que a neoformação óssea foi maior no defeito ósseo preenchido com CH/7,5%p BG58S e 1%-p de SrO. Conclui-se, com bases nos resultados obtidos neste trabalho, que a blenda CH/7,5%p BG58S e 1%-p de SrO seja a mais promissora para ser utilizada em reparo ósseoItem Compósito de nanomateriais para enxerto ósseo(2021-05-06) Raniero, Leandro José; Castilho, Maiara Lima; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Liu, Andréa Santos; Santos, Andréa Fernanda Lopes dos; Oliveira, Ivone Regina de; São José dos CamposPesquisas tem sido desenvolvida na área de engenharia biomédica com objetivo de sintetizar um biomaterial satisfatório para favorecer o reparo ósseo. O cimento de aluminato de cálcio homogêneo (CACH) é um biomaterial extensamente utilizado devido as suas propriedades mecânicas, físicas e de biocompatibilidade devido às suas características particulares como composição semelhante ao corpo humano, alta biocompatibilidade além de promover osteointegração e osteocondução. Porém, a nanotecnologia aplicada em materiais pode promover avanços científicos, proporcionando aplicações associadas a benefícios que levem ao aumento da qualidade de vida, destacando-se o uso de nanopartículas devido a sua versatilidade na área biomédica. O objetivo desta tese foi produzir e caracterizar nanocompósitos à base de CACH associado a nanopartículas de ouro (CACH+AuNPs) e prata (CACH+AgNPs), visando a aplicação no reparo ósseo. As amostras dos nanocompósitos foram avaliadas quanto as suas propriedades mecânicas, determinando a densidade real, resistência à compressão uniaxial, a resistência mecânica à flexão, microdureza e a distribuição do tamanho de poros, como também morfologia e a bioatividade dos nanocompósitos. Os resultados apontaram um aumento da resistência mecânica à flexão para CACH+AuNPs quando comparado ao CACH, e ambos os nanocompósitos apresentaram bioatividade adequada. As citotoxicidade dos nanocompósitos em relação ao CACH também foram avaliadas, por meio das alterações das atividades mitocondrial testadas em cultura de células da linhagem MG-63. Os resultados promissores dos testes in vitro levou a aplicação in vivo, quando a neoformação óssea foi quantificada por meio de testes em 16 ratos Wistar, os defeitos localizados no fêmur dos animais foram preenchidos com CACH e os nanocompósitos, sendo a referência o defeito com coagulo. O estudo mostrou que não houve benefício na associação do CACH às AgNPs quando comparado ao CACH. Os resultados apontam que o nanocompósito CACH+AuNPs tem potencial de aplicação clínica, melhorando o desempenho do material e aumentando a biocompatibilidade, sendo promissor no tratamento visando o reparo ósseo.Item Development and characterization of ceramic-polymeric hybrid scaffolds for bone regeneration: incorporating of bioactive glass BG-58S into PDLLA matrix(Taylor & Francis) Aguiar, Veronica Cristina Pêgo Fiebig; Bezerra, Rayssa do Nascimento; Santos, Kennedy Wallace dos; Gonçalves, Isabela dos Santos; Costa, Karen Julie Santos Grancianinov; Lauda, Diogo Ponte; Campos, Tiago Moreira Bastos; Prado, Renata Falchete do; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Oliveira, Ivone Regina deIn recent years, there has been a notable surge of interest in hybrid materials within the biomedical field, particularly for applications in bone repair and regeneration. Ceramic-polymeric hybrid scaffolds have shown promising outcomes. This study aimed to synthesize bioactive glass (BG-58S) for integration into a bioresorbable poly- meric matrix based on PDLLA, aiming to create a bioactive scaffold featuring stable pH levels. The synthesis involved a thermally induced phase separation process followed by lyophilization to ensure an appropriate porous structure. BG-58S characterization revealed vitreous, bioactive, and mesoporous structural properties. The scaffolds were analyzed for morphology, interconnectivity, chemical groups, porosity and pore size distribution, zeta potential, pH, in vitro degradation, as well as cell viability tests, total protein content and mineralization nodule production. The PDLLA scaffold displayed a homogeneous morphology with interconnected mac- ropores, while the hybrid scaffold exhibited a heterogeneous mor- phology with smaller diameter pores due to BG-58S filling. The hybrid scaffold also demonstrated a pH buffering effect on the polymer surface. In addition to structural characteristics, degrada- tion tests indicated that by incorporating BG-58S modified the acidic degradation of the polymer, allowing for increased total pro- tein production and the formation of mineralization nodules, indi- cating a positive influence on cell culture.Item Efeitos dos métodos de preservação na morfologia das sub-regiões da membrana amniótica humana : estudo por microscopia eletrônica de varredura(2023-03-06) Sant'Anna, Luciana Barros; Arisawa, Emília Angela Loschiavo; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Moura, Ana Clara Rezeck; São José dos CamposA membrana amniótica (MA) ou âmnio tem atraído atenção como biomaterial para a medicina regenerativa, se consolidando como adjuvante em diversos tratamentos. Sua utilização baseia- se na capacidade de beneficiar o processo de epitelização, reduzir processos inflamatórios e antifibróticos promover a angiogênese, assim acelerando o processo cicatricial. Essas propriedades são atribuídas à morfologia e a fatores solúveis e insolúveis presentes na estrutura da MA, o que torna imprescindível sua correta preservação. Ademais, têm sido demonstrados algumas diferenças entre regiões anatômicas da MA, sugerindo que essas regiões apresentam diferentes potenciais na regeneração tecidual. Porém ainda não se conhecem os efeitos dos diferentes métodos de preservação sobre a integridade dessas regiões. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a morfologia da membrana amniótica nas suas diferentes regiões anatômicas, âmnio placentário (PA) e âmnio refletido (RA), e em seus lados epitelial e mesenquimal, após diferentes métodos de preservação, por meio da microscopia eletrônica de varredura. Sete placentas humanas, a termo, foram processadas, separando a MA do córion. Após lavagem com solução antibiótica e antifúngica foi dividida em 4 sub-regiões: central (R1), intermediária (R2), periférica (R3) e âmnio refletido (R4), de acordo com sua posição relacionada ao cordão umbilical. Em seguida, as membranas de cada sub-região foram fragmentadas e preservadas, seguindo o protocolo para cada grupo experimental. No grupo controle, os fragmentos de membrana, foram imersos imediatamente em fixador para MEV; no grupo fresca, os fragmentos foram imersos em meio Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), (temperatura ambiente, 24ºC, por 18h); e no grupo criopreservada, os fragmentos foram imersos em meio DMEM/glicerol 1:1 a -80ºC por 30 dias. Após o tempo de preservação proposto para cada grupo experimental, os fragmentos de MA de cada uma das regiões foram processados para a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A análise das micrografias eletrônicas, do lado epitelial do grupo controle, demonstrou que as células apresentaram formato hexagonal, pouco globosas em R1 e achatadas em R4, com padrão em mosaico, junção intercelular bem definidas, microvilos roliços, densos e aglomerados na região apical e bordas das células. As regiões R2 e R3 apresentaram células com formato mais circular e globoso, junções intercelulares aumentadas e microvilos achatados e colabados às células. Já no grupo fresca houve perda de definição dos microvilos, das junções intercelulares e as células apresentaram tamanhos variados. Entretanto, o grupo criopreservada apresentou aspectos morfológicos similares ao grupo controle. No grupo criopreservada, a morfologia de todas as sub-regiões apresentou superfície uniforme/homogênea, com células em forma poligonal e junções intercelulares definidas, dentro do padrão de normalidade. No lado mesenquimal da MA, as variações nos aspectos microscópicos foram menores, demonstrando pouca diferenciação entre as 4 sub-regiões. Tanto o método fresca, quanto o criopreservada mantiveram a trama colágena homogênea, densa e compacta, com variação apenas na conformação da superfície mesenquimal. Finalmente, a criopreservação foi considerada ótima para preservar a integridade epitelial e estromal/mesenquimal, nas quatro sub-regiões da MA.Item Elaboração e validação de bioimpressora 3D de extrusão coaxial(2024-03-25) Ortega, Fernando dos Santos; Carvalho, Paulo Henrique Salles de; Nono, Daniel Alessander; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Cardoso, Gustavo Luiz Bueno; Oliveira, Ivone Regina de; São José dos CamposA engenharia de tecidos possui aplicação em diversos campos de estudo, como curativos, enxertos e próteses. As diferentes técnicas de produção destes produtos estão correlacionadas com as particularidades de cada material e o processo mais adequado para obtê-los, sendo a bioimpressão 3D uma grande inovação aos sistemas pela estabilização de sistemas tridimensionais a partir de hidrogéis e sistemas reológicos complexos. A partir de técnicas de manufatura aditiva desenvolvidas em áreas mais tradicionais, mecanismos de biomanufatura aditiva surgiram com foco em adaptar técnicas existentes para estruturas biológicas ou de uso biológico. Dentre tais técnicas, destaca-se a bioimpressão 3D por extrusão, emulando sistemas de impressão 3D tradicional (FDM – Fused deposition modeling) para produzir scaffolds, curativos e organs-on-a-chip por meio da extrusão de fios de hidrogéis com viscosidade adequada para bioimpressão, em geral com alto custo de matéria-prima. A dificuldade de obtenção de hidrogéis com características reológicas adequadas para bioimpressão trouxe a necessidade de adaptações ao sistema tradicional, como a bioimpressão 3D por extrusão para que hidrogéis mais simples e de menor custo sejam utilizados nesta técnica. Assim, este trabalho estudou a adaptação de uma bioimpressora 3D de baixo custo para um sistema de bioimpressão coaxial a partir de peças projetadas e fabricadas por impressão 3D FDM tradicional. Paralelamente estudou-se o comportamento reológico do Poloxâmero 407, considerado um hidrogel “padrão ouro” na bioimpressão e de um hidrogel de baixo custo à base de alginato de sódio, cujo comportamento reológico é insuficiente para o uso em uma bioimpressora convencional. Os hidrogéis de alginato de sódio e Poloxâmero 407 estudados apresentaram características reológicas distintas, com diferenças de viscosidade sob 7 ordens de grandeza. A bioimpressora projetada apresentou resultados promissores para a produção de hidrogéis em funcionamento para bioimpressão 3D para hidrogéis de baixa viscosidade, otimizando o funcionamento dos sistemas.Item Estudo da terapia fotodinâmica utilizando alumínio ftalocianina tetrasulfonada: uma análise química, física e biológica dos componentes terapêuticos(2020-02-05) Soares, Cristina Pacheco; Castilho, Maiara Lima; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Godoi, Bruno Henrique; Ferreira-Strixino, Juliana; São José dos CamposA terapia fotodinâmica (TFD) é uma técnica descoberta no início do século XX, que utiliza a luz como catalisador de uma reação de oxidação no órgão, tecido ou célula alvo. Para que ocorra a reação fotodinâmica é necessário oxigênio ao nível molecular, fotossensibilizante e uma fonte de luz. A técnica é utilizada em inúmeros tratamentos estéticos e dermatológicos sendo atualmente empregue como tratamento antimicrobiano e antifúngico, em infecções virais causadas pelos vírus Herpes e Papilloma, além de patologias como periodontite, tratamento de leishmaniose cutânea e alguns casos de câncer. Contudo, um dos obstáculos no emprego da técnica como tratamento contínuo ou de longa duração para doenças de alta complexidade, é o possível mecanismo de resistência às drogas, que as células podem apresentar quando são expostas ao fármaco fotossensibilizante por sucessivas vezes ou longos períodos, há ainda a divergência dos métodos aplicados em estudos e procedimentos clínicos, resultando assim em respostas variadas e fragilidade nos resultados divulgados, acarretando inúmeros questionamentos sobre a sua aplicabilidade nos procedimentos clínicos. O presente estudo tem por finalidade avaliar a capacidade de sobrevivência de células da linhagem HEp-2 após a TFD e evidenciar critérios para elaboração de um guia de boas práticas para aplicação da TFD utilizando o fotossensibilizante de segunda geração AlPcS4. Assim utilizando análises espectroscópicas e testes colorimétricos foi possível delinear a concentração de trabalho do fotossensibilizante de 5 µM em conjunto da densidade mínima de energia necessária para ativa-lo de 5 J/cm². Após determinar os parâmetros para os testes, utilizou-se os ensaios colorimétricos e imunológicos em conjunto com a quantificação gênica das HSP’s e da enzima SOD2, e para avaliara a resposta biológica pós a TFD. Os resultados dos ensaios colorimétrico, coloração de cristal violeta, coloração de vermelho neutro e conversão do sal de MTT, demonstram uma redução na viabilidade celular após a TFD consolidando a escolha dos parâmetros de concentração do fotossensibilizante e dose de energia. Já a avaliação imunológica das citocinas IL-6 e TNF – a não permitiu uma conclusão clara sobre o ambiente tumoral pós a TFD devido ao baixo poder de correlação entre os resultados obtidos. Por fim a expressão genica demonstrou redução significativa dos genes das HSP’s, glicoproteínas e enzima SOD2, evidenciando um potencial destrutivo da TFD, sugerindo que o tratamento uma vez padronizado não pode gerar clones resistentes a terapia, assegurando assim sua eficácia utilizando a linhagem celular HEp-2 como objeto de estudo. Acredita-se que este estudo fornece critérios para implantação de práticas mais eficientes utilizando a terapia fotodinâmica.Item Fibrous PCL composites with nanoceramics produced by electrospinning and rotary jet spinning for regenerative bone applications(2020-08-24) Lobo, Anderson de Oliveira; Ferreira-Strixino, Juliana; Vieira, Lúcia; Corat, Marcus Alexandre Finzi; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Paula, Mirian Michele Machado de; São José dos CamposNa prática clínica, o reparo de defeitos do tecido ósseo continua sendo um desafio significativo devido às limitações encontradas nos tratamentos atuais para substituição ou reparo de tecido ósseo. Biomateriais sintéticos estão sendo explorados como uma alternativa promissora para suprir tais limitações. Novas estrategias baseadas em combinações bem deliniadas entre materias osteocondutores, suporte e populações de células osteogênicas são vistos como uma abordagem para melhorar a regeneração óssea. Aqui, a eficácia de fibras de policaprolactona(PCL) com nanotubo de carbono (CNT) e nanopartículas de hidroxiapatita (nHap) incorporadas, usando dois métodos diferentes de fabricação: eletrofiação (ES) e rotofiação (RJS), foram investigadas. Além disso, células-tronco mesenquimais da medula ossea (BMMSCs) foram semadas sobre os scaffolds e implantadas em defeito ósseo crítico na calvária de ratos para avaliar seu potencial no processo de reparo ósseo, em comparação com scaffolds acelulares. Diferentes morfologias foram determinadas através do método de fabricação utilizada. Fibras rotofiadas apresentaram uma topografia especial (fibras rugosas) em comparação com fibras eletrofiadas (fibras lisas). Mostramos que os scaffolds de PCL produzidos pela RJS tem um potencial em diminuir a colonização de bactérias, no qual pode estar relacionado a mecanismos físicos (morfologia dos scaffolds) e/ou biológicos (superfície bacteriana). Posteriormente, vários parâmetros foram analisados após a incorporacao das nanoparticulas nos scaffolds. As fibras de PCL com nanoparticulas denHap: CNT mostraram um potencial em estimular atividade biológica em células de osteoblasto comparado com o PCL puro. Além disso, evidenciamos que aumento da formação óssea ocorreu através da combinação de três características: presença de nanoparticulas de nHap:CNT, superfície rugosa evidenciada pelas fibras RJS e revestimento dos scaffols com BMMSCs. Neste estudo mostramos que a escolha do biomaterial e a topografia de superfície combinados com células de interesse são fatores-chave que podem favorecer a reparação óssea.Item Síntese e caracterização de macroesferas de vidro bioativo : estudo da osteogênese in vitro e in vivo(2021-08-10) Oliveira, Ivone Regina de; Sant'Anna, Luciana Barros; Borges, Alexandre Luiz Souto; Costa, Karen Julie Santos Grancianinov; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; São José dos CamposEsferas de vidros bioativos (BV) com formato uniforme e variação de tamanho específica promovem a dissolução e liberação de íons de forma precisamente controlada. As partículas esféricas também permitem que as estas sejam empacotadas em um arranjo 3D, o que resulta em uma porosidade aberta que melhora o crescimento ósseo através da implantação. No método de extrusão para a produção de esferas, o alginato é extrudado gota a gota na solução de gelificação, tal como CaCl2, íons Ca2+ instantaneamente reagem com os grupos carboxílicos de resíduos de ácido gulurônico na superfície da gota, então se difundem para dentro e reagem para formar o gel de alginato de Ca. Neste trabalho, o BV-58S foi sintetizado pelo método sol-gel à temperatura ambiente usando TEP (Trietilfosfato) ou ácido fosfórico (AF) como precursores de fósforo e a reação de gelificação foi catalisada pela adição de NH4OH (1 ou 2M). Os pós foram misturados com solução de alginato de sódio e extrudados gota a gota por uma bomba em solução de gelificação de cloreto de cálcio 0,1 M para produzir partículas esféricas. As macroesferas BV-58S produzidas foram caracterizadas quanto à densidade teórica, área de superfície específica / distribuição de tamanho de poro, bioatividade por um ensaio de fluido corporal simulado (SBF), experimentos de cultura de células e ensaio biológico in vivo. A partir da síntese das macroesferas observou-se que a técnica aplicada foi eficiente, pois resultou em materiais com formatos fortemente esféricos com elevados valores de área superficial e densidade, além de que os materiais exibiram caráter bioativo a partir da formação de uma camada de apatita sob a superfície dos materiais quando imersos em SBF. Os testes biológicos in vitro indicaram que as macroesferas estudadas e o material controle BV45S5 não apresentaram efeito citotóxico e permitiram que ocorresse o processo de osteogênese in vitro , pois foi detectada a presença do indicador osteogênico de fosfatase alcalina e a formação de matriz mineralizada. Os resultados referentes aos ensaios biológicos in vivo não exibiram diferença estatística entre os grupos experimentais MTEP-2M, BV45S5 e controle coágulo nos dois períodos avaliados (p>0,05). Entretanto comparando as semanas observou-se diferença entre o grupo MTEP-2M (2 semanas) e BV45S5 (2 semanas),em relação aos grupos BV45S5 (6 semanas) e coágulo (6 semanas), sendo que os grupos em 2 semanas apresentaram menor formação óssea (p<0,05). Contudo o osso neoformado do experimento in vivo foi semelhante ao observado no grupo controle no qual o método utilizado neste estudo foi capaz de preparar macroesferas de vidro bioativo que indicam ser biomateriais promissores para melhorar a regeneração do tecido ósseo.