Construções poliméricas em dupla escala como scaffolds para a engenharia tecidual usando poliéster biodegradável e biopolímeros

Resumo

O objetivo deste projeto de pesquisa é o desenvolvimento de scaffolds em dupla-escala consistindo de constructs tridimensionais de microfilamentos alinhados de poliéster biodegradável poli (ácido láctico) (PLA) e de nanofibras eletrofiadas (por electrospinning) de poli (µ-caprolactona) (PCL ) e poli (ácido láctico) (PLA) ou uma combinação de ambos. Constructs 3D de PLA serão compostos por camadas de microfilamentos depositados em diferentes ângulos (orientações: 36 º, 40 º, 56 º, 90 º e 120 º), com um diâmetro inferior a 2mm e diferentes números de camadas. Estes microfilamentos serão produzidos utilizando a técnica de manufatura aditiva baseada em extrusão por fusão. Nanofibras eletrofiadas de PCL e de PLA com um diâmetro em torno de 1 ¼m ou menos serão recolhidas por um anteparo pela técnica de electrospinning de maneiras diferentes: (a) em cima (e /ou em baixo) dos constructs 3D de PLA com espessuras variadas, ou (b) outras possibilidades de introduzir entre as camadas nanofibras obtidas do electrospinning (camada por camada). Como é bem conhecido, as fibras obtidas pela técnica de electrospinning imitam a matriz extracelular, as quais podem permitir que o processo de difusão seja mais eficaz durante a proliferação de células no interior da matriz 3D, porque elas podem também ajustar o tamanho dos poros e prevenir que muitas células possam não se aderir eficazmente aos microfilamentos dos scaffolds obtidos por extrusão. Este sistema de fabricação 3D em dupla escala pode não apenas combinar scaffolds de PCL e PLA (ou inversamente) obtidos por electrospinning, como também carregar estruturas revestindo estes scaffolds com biopolímeros, tais como o alginato ou a quitosana. Além disso, nanopartículas destes biopolímeros - carregadas com fármacos ou não - poderiam ser incorporadas tanto nas micofibras obtidas por extrusão, quanto nas nanofibras obtidas por electrospinning (uma combinação incluindo fármacos e hidroxiapatita pode ser considerada para ser incorporada nesses sistemas) . É igualmente de grande interesse se iniciar os estudos de biodegradação hidrolítica nesses sistemas e verificar como as variáveis do processo para estes sistemas combinados (deposição sob diferentes ângulos, diâmetros e camadas, temperatura de deposição de microfilamentos durante a extrusão e, também, a orientação das fibras eletrofiadas) podem influenciar o processo hidrolítico (a ser mais ou menos lento), que também definirá o tipo de tecido para o qual este sistema pode ser utilizado. (AU)