Autor |
Rodrigues, Tayná Copes; |
Lattes do autor |
http://lattes.cnpq.br/0422169104759745; |
Orientador |
Rocha, Tatiana Louise Avila de Campos; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/9378565098589680; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Sigla da instituição |
Unisinos; |
País da instituição |
Brasil; |
Instituto/Departamento |
Escola Politécnica; |
Idioma |
pt_BR; |
Título |
Desenvolvimento de scaffolds condutivos de PLA e PVA com PEDOT para engenharia de tecidos; |
Resumo |
Na área de medicina regenerativa têm-se aplicado conhecimentos multidisciplinares para construir tecidos e órgãos funcionais, visando prolongar a qualidade e o tempo de vida. Um dos métodos utilizados para o desenvolvimento destes tecidos é a incorporação de células em scaffolds. O material dos scaffolds deve ser biodegradável e bioabsorvível, além de apresentar condutividade elétrica para aprimorar a comunicação entre células. Assim, dentre os principais materiais utilizados para o desenvolvimento de scaffolds, citam-se polímeros biodegradáveis como poli (ácido lático) (PLA), poli (álcool vinílico) (PVA), alginato e polímeros condutores como o PEDOT:PSS. Desta forma, realizou-se um estudo visando o desenvolvimento de scaffolds com características condutivas tendo como base PLA ou PVA e como elemento condutivo o PEDOT. Para isso, realizou-se primeiramente a síntese química do PEDOT:PSS avaliando-se o método de obtenção e características obtidas, além da possibilidade de substituição do PSS pelo alginato. Posteriormente, o PEDOT:PSS foi adicionado a soluções de PLA e de PVA com glicerol. Produziu-se, então, scaffolds através do método de moldagem de cinco composições diferentes de PLA, PVA e PEDOT:PSS. Os scaffolds foram caracterizados por espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier, calorimetria diferencial de varredura, análise termogravimétrica, ensaio de compressão, medição da resistividade elétrica pelo método de quatro pontas, capacidade de absorção de água, ensaio de degradação e viabilidade celular. Não foi possível substituir o PSS pelo alginato utilizando a mesma metodologia. Produziu-se scaffolds termicamente estáveis, com porosidade na faixa de 75 – 96 %, com rigidez apropriada para diferentes tipos de tecidos humanos e com capacidade de absorção de água que abrange de 567% para scaffolds a base de PVA e PEDOT:PSS à 26,5% para PLA com 10% de PEDOT:PSS. Os scaffolds de PVA
com PEDOT:PSS apresentaram condutividade de 8,9 x 10-4 ± 6,6 x 10-4 S/cm, e os de
PLA 2,7 x 10-6 ± 9,7 x 10-6 S/cm para com 10% de PEDOT:PSS, suficientes para
incentivar a proliferação e diferenciação celular. Os scaffolds de PLA com 10% de PEDOT:PSS não apresentam citotoxicidade quando comparado ao cultivo 2D convencional em placas, enquanto os demais scaffolds testados apresentaram menor
viabilidade celular. Assim, o scaffold de PLA 10% é o mais indicado para aplicações
em engenharia de tecido.; |
Abstract |
In the area of regenerative medicine, multidisciplinary knowledge has been applied to
build functional tissues and organs, aiming to prolong the quality and duration of life. One of the methods used for the development of these tissues is the incorporation of cells in scaffolds. The scaffold material must be biodegradable and bioabsorbable, in addition to having electrical conductivity to improve cell-to-cell communication. Thus, among the main materials used for the development of scaffolds, biodegradable polymers such as poly (lactic acid) PLA, poly (vinyl alcohol) PVA, alginate and conductive polymers such as PEDOT:PSS. The aim of this study was the development of scaffolds with conductive characteristics based on PLA or PVA and PEDOT as conductive element. For this, the chemical synthesis of the PEDOT:PSS was first performed, evaluating the method of obtaining and characteristics obtained, in addition to the possibility of substituting PSS for alginate. Subsequently, PEDOT:PSS was added to PLA and PVA with glycerol solutions. Then, scaffolds were produced through the method of molding with five different compositions of PLA, PVA and PEDOT:PSS. The scaffolds were characterized by Fourier transform infrared spectrometry, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, compression test, resistivity measurement by the four-point method, water absorption capacity, degradation assay and, cell viability. It was not possible to substitute PSS for alginate using the same methodology. Thermally stable scaffolds were produced, with porosity in the range of 75 – 96%, with appropriate rigidity for different types of human tissues, and with water absorption capacity ranging from 567% for scaffolds based on PVA and PEDOT:PSS at 26.5% for PLA with 10% PEDOT:PSS. The PVA scaffolds with
PEDOT:PSS showed a conductivity of 8.9 x 10-4 ± 6.6 x 10-4 S/cm, and the PLA
scaffolds 2.7 x 10-6 ± 9.7 x 10-6 S/cm for 10% PEDOT:PSS, sufficient to encourage cell
proliferation and differentiation. PLA scaffolds with 10% PEDOT:PSS did not show cytotoxicity when compared to conventional 2D culture in plates, while the others
scaffolds tested showed lower cell viability. Thus, the 10% PLA scaffold is most
suitable for tissue engineering applications.; |
Palavras-chave |
Scaffolds; PLA; PVA; PEDOT; Engenharia de tecidos; Tissue engineering; |
Área(s) do conhecimento |
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Elétrica; |
Tipo |
Dissertação; |
Data de defesa |
2023-04-17; |
Agência de fomento |
Nenhuma; |
Direitos de acesso |
openAccess; |
URI |
http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12638; |
Programa |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; |