Síntese e caracterização de membranas de policaprolactona incorporadas com biovidros 45S5, 58S e S53P4: análise comparativa na osteogênese in vitro e na neoformação in vivo

Resumo

O avanço da medicina regenerativa na reparação de tecidos e biomateriais leva ao aprimoramento dos tratamentos e tecnologias existentes, visando otimizar a resolução de lesões relacionadas às doenças ósseas, e permitir tratamentos cada vez mais eficientes para a população. Desta maneira, o objetivo deste estudo será avaliar a influência de membranas de policaprolactona (PCL) incorporadas com três diferentes tipos de biovidro: biovidro 45S5 (PB45), biovidro 58S (PB58) e biovidro S53P4 (PB53), na atividade e na diferenciação de osteoblastos in vitro, bem como na neoformação óssea in vivo. A síntese de todos os biovidros será realizada pela rota Sol-Gel, os quais serão incorporados à solução de PCL previamente a produção das membranas por meio do processo de eletrofiação, sob três parâmetros fixos: 2 mLh-1 de razão de fluxo, 10 kV de voltagem e 12 cm de distância. As membranas serão caracterizadas morfologicamente (MEV, análise do diâmetro das fibras e análise da molhabilidade) e quimicamente (EDS, DRX, FTIR e valores do potencial zeta dos biovidros). Posteriormente à caracterização, as membranas serão submetidas aos testes biológicos in vitro de viabilidade celular, avaliação do conteúdo de proteína total, atividade da fosfatase alcalina, análise da morfologia celular por fluorescência direta, genotoxicidade e formação de nódulos de mineralização e quantificação de cálcio. Nesta etapa, células mesenquimais obtidas de fêmures de ratos serão isoladas e plaqueadas com as membranas, visando avaliar a influência destas na atividade e diferenciação celular de osteoblastos. Na análise antimicrobiana, as membranas serão cultivadas com cepas de Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans e Pseudomonas aeruginosa com a finalidade de avaliar a formação de biofilmes monotípicos, os quais serão quantificados pelo método de MTT. Para os testes biológicos realizados na etapa in vivo, 30 ratos serão submetidos à cirurgia de defeito ósseo crítico nas tíbias direitas e esquerdas, os quais serão preenchidos com o mesmo material, PCL, PB45, PB58, PB53. Haverá também o grupo controle, no qual o preenchimento dos defeitos será com coágulo. Os animais serão eutanasiados após 4 semanas do procedimento cirúrgico. Para todos os grupos, os fêmures direitos serão submetidos à análise histológica, histomorfométrica e imunohistoquímica, enquanto os fêmures esquerdos serão submetidos ao teste de flexão de três pontos. Os dados serão estatisticamente analisados, inicialmente por meio do teste de normalidade visando a aplicação do teste estatístico adequado. O nível de significância adotado será o valor convencional de 5%. (AU)