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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83289| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Biomateriais porosos produzidos da blenda de HPMC e óxido de grafeno contendo bioativos para restauração óssea bucal |
| Título em inglês: | Porous biomaterials produced from a blend of HPMC and graphene oxide containing bioactives for oral bone restoration |
| Autor(es): | Silva, George de Almeida |
| Orientador: | Ribeiro, Maria Elenir Nobre Pinho |
| Palavras-chave em português: | Agaricus blazei Murill;Restauração óssea;Polissacarídeos;Atorvastatina cálcica;Óxido de grafeno |
| Palavras-chave em inglês: | Agaricus blazei Murill;Bone restoration;Polysaccharides;Atorvastatin calcium;Graphene oxide |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2023 |
| Citação: | SILVA, George de Almeida. Biomateriais porosos produzidos da blenda de HPMC e óxido de grafeno contendo bioativos para restauração óssea bucal. 2025. 77 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. |
| Resumo: | Diversas moléculas bioativas podem ser carreadas em biomateriais porosos. Destacam-se os polissacarídeos extraídos do cogumelo Agaricus blazei Murill (PAb) devido às suas atividades anti-inflamatórias, antitumorais e gastroprotetoras. Além das macromoléculas, estudos recentes utilizam a Atorvastatina Cálcica (ATV), um fármaco que se apresenta como um atenuador de processos inflamatórios na cicatrização de feridas e na restauração óssea. Portanto, o objetivo da pesquisa foi desenvolver biomateriais porosos do tipo hidrogel/scaffold, a partir das interações físicas entre o óxido de grafeno (OG) e a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), com o intuito de carrear as moléculas bioativas supracitadas para auxiliar a restauração óssea bucal. Realizou-se caracterizações físicas e químicas utilizando FTIR, XRD, TG, SEM e EDS, para determinar a estrutura dos materiais iniciais e dos biomateriais desenvolvidos, bem como entender a sua morfologia e a composição química. Ensaios como citotoxicidade do OG, porosidade e viscosidade das blendas foram realizados para determinar a adequação dos biomateriais quanto aos parâmetros necessários para aplicação in vivo. Além disso, um teste in vivo de exodontia foi realizado, aplicando os hidrogéis de HPMC contendo OG, PAb e ATV diretamente nos alvéolos, a fim de promover uma melhora na restauração óssea bucal. Quanto ao comportamento reológico dos hidrogéis produzidos, percebeu-se uma adequação ao modelo reológico de Ostwald de Waele, com valores de correlação (R2) de 0,99. Os valores do índice de fluxo (n) se mantiveram menores que um (1,0), indicando uma natureza não-Newtoniana do tipo pseudoplástica para os hidrogéis. Quanto aos scaffolds produzidos pelo método freeze-drying, pode-se perceber uma estrutura altamente porosa, tanto pelas imagens obtidas no SEM quanto pelo teste de absorção de etanol. Estima-se que o OG apresenta um baixo potencial citotóxico frente aos neutrófilos humanos, podendo ser considerado seguro para utilização em concentrações abaixo de 100 ppm. A partir do teste in vivo de exodontia, as análises macroscópicas e radiográficas identificaram uma melhora significativa (p > 0,05) nas hemimaxilas dos ratos que receberam o tratamento com os hidrogéis contendo somente o OG (0,75 mg mL-1), bem como os outros dois contendo os PAb (1,0% m V-1) e a ATV (1,2% m V 1), em comparação com o grupo controle. Portanto, diante dos resultados obtidos nas análises e testes, os biomateriais desenvolvidos apresentam parâmetros adequados de porosidade, citotoxicidade, reologia e morfologia, além de apresentarem resultados in vivo que demonstram que estes materiais são promissores para regeneração óssea. |
| Abstract: | Several bioactive molecules can be carried in porous biomaterials. The polysaccharides extracted from the mushroom Agaricus blazei Murill (PAb) stand out due to their anti-inflammatory, antitumor, and gastroprotective activities. In addition to macromolecules, recent studies use Atorvastatin Calcium (ATV), a drug that acts as an attenuator of inflammatory processes in wound healing and bone restoration. Therefore, the objective of the research was to develop porous biomaterials of the hydrogel/scaffold type, based on the physical interactions between graphene oxide (GO) and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), to carry the aforementioned bioactive molecules to aid bone restoration oral. Physical and chemical characterizations were carried out using FTIR, XRD, TG, SEM, and EDS, to determine the structure of the starting materials and the developed biomaterials and to understand their morphology and chemical composition. Tests such as GO cytotoxicity, porosity, and viscosity of the blends were carried out to determine the suitability of the biomaterials regarding the parameters required for in vivo application. In addition, an in vivo tooth extraction test was performed, applying HPMC hydrogels containing OG, PAb, and ATV directly into the sockets to promote an improvement in buccal bone restoration. As for the rheological behavior of the produced hydrogels, an adaptation to the rheological model of Ostwald de Waele was noticed, with correlation values (R2) of 0.99. The flow index values (n) remained lower than one (1.0), indicating a non-Newtonian nature of the pseudoplastic type for the hydrogels. As for the scaffolds produced by the freeze-drying method, a highly porous structure can be seen, both by the SEM images and the ethanol absorption test. It is estimated that GO has a low cytotoxic potential against human neutrophils, and can be considered safe for use at concentrations below 100 ppm. From the in vivo tooth extraction test, macroscopic and radiographic analyzes identified a significant improvement (p > 0.05) in the hemimaxillas of rats that received treatment with hydrogels containing only GO (0.75 mg mL-1), as well as the other two containing PAb (1.0% m V-1) and ATV (1.2% m V-1), compared to the control group. Therefore, given the results obtained in the analyzes and tests, the developed biomaterials have adequate parameters of porosity, cytotoxicity, rheology, and morphology, in addition to presenting in vivo results that demonstrate that these materials are promising for bone regeneration. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83289 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/0938346881344340 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0001-6896-7179 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/8375379482501167 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Embargado |
| Aparece nas coleções: | DQOI - Dissertações defendidas na UFC |
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