Eletrofiação e caracterização dos compósitos de pla/-tcp e pcl/-tcp visando aplicações na engenharia tecidual

Eletrofiação e caracterização dos compósitos de pla/-tcp e pcl/-tcp visando aplicações na engenharia tecidual

Author Siqueira, Lilian de Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Triches, Eliandra de Sousa Triches Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Engenharia e Ciência de Materiais
Abstract Studies related to poly (lactic acid) (PLA) and polycaprolactone (PCL) as a biomaterial have been widespread in recent decades. These polymers are characterized by its form of degradation and biocompatibility. However, they have some limitations such as the lack of bioactivity, hydrophobic surface and degradation in long term in vivo. These limitations can be apprimorated by incorporating inorganic fillers in the polymer matrix. Beta-tricalcium phosphate (?-TCP) has been recognized as an attractive biomaterial due to their similar chemical composition to the mineral component of bone. Moreover, it is bioactive, biodegradable and osteoinductive. This work aimed to produce and characterize porous mats composed of PLA/?-TCP and PCL/?-TCP composites by electrospinning. This is a simple and versatile method, and promotes the production of porous mats in micro and nano scale with great potential to applications in tissue engineering, mainly in bone regeneration. In order to do so, ?-TCP particles were synthesized by solid state reaction and different concentrations (1, 5 and 8 wt-%) were incorporated into the polymers matrices. The PLA/?-TCP and PCL/?-TCP mats were obtained by electrospinning. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA). Cell viability assays (MTT) were also performed. The mats presented porous, fibrous and interconnected structure. A wide range of average fiber diameter was observed for both polymers. The average diameter of the fibers varied in the range of 260 ± 51 to 546 ± 136 nm for the PLA and PLA/?-TCP mats and 640 ± 20 to 867 ± 40 nm for PCL and PCL/?-TCP mats. The presence of ?-TCP particles promoted changes in the mat?s degree of crystallinity. PLA/?-TCP and PCL/?-TCP mats exhibited biocompatibility showing up non cytotoxic as well as promoted a favorable inviroments. Simulated body fluid (SBF) results showed that PCL and PCL/?-TCP composite mats containing higher contents of ?-TCP presented a homogeneous apatite layer deposited on their surfaces.

Estudos relacionados aos polímeros poli (ácido lático) (PLA) e policaprolactona (PCL) como biomaterial vêm sendo amplamente difundido nas últimas décadas. Estes polímeros se destacam pela sua forma de degradação e biocompatibilidade. No entanto, apresentam algumas limitações, tais como a falta de bioatividade, superfície hidrofóbica e degradação a longo prazo in vivo. Estas limitações por sua vez podem ser superadas pela incorporação de cargas inorgânicas na matriz polimérica. O beta- fosfato tricálcio (?-TCP) têm sido reconhecido como um biomaterial atraente, pois possuem composição química semelhante a fase mineral do osso. Além disso, ele é bioativo, osteoindutor e biodegradável. Este trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar mantas porosas constituídas de fibras poliméricas dos compósitos PLA/?-TCP e PCL/?-TCP pelo processo de eletrofiação. Este método é considerado um método simples e versátil, que propicia a produção de mantas porosas em escala micro e nanométrica com grande potencial de aplicação na área de engenharia tecidual, especificamente em aplicações para regeneração óssea. Para tanto, as partículas de ?-TCP foram sintetizadas por reação no estado sólido e diferentes teores de ?-TCP (1%, 5% e 8% em massa) foram incorporados nas diferentes matrizes poliméricas. As mantas dos compósitos de PLA/?-TCP e PCL/?-TCP foram obtidas pelo método de eletrofiação. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (FTIR), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). Ensaios de viabilidade celular (MTT) também foram realizados. As mantas obtidas apresentaram estruturas porosas, fibrosas e interconectadas. Uma grande variação de diâmetro médio das fibras foi observada para ambos os polímeros. O diâmetro médio das fibras variaram de 260 ± 51 à 546 ± 136 nm para as mantas de PLA e PLA/?-TCP e de 640 ± 20 à 867 ± 40 nm para as mantas de PCL e PCL/?-TCP. A presença das partículas de ?-TCP promoveu alterações no grau de cristalinidade das mantas. As mantas de PLA/?-TCP e PCL/?-TCP exibiram propriedade de biocompatibilidade mostrando-se não citotóxicas além de permitirem um ambiente favorável à adesão celular. Os resultados do teste de imersão em fluído corpóreo (SBF) mostraram que as mantas PCL e PCL/?-TCP que continham um maior teor de partículas de ?-TCP apresentaram uma camada mais homogênea de apatita depositada em suas superfícies.
Keywords scaffolds
electrospinning
poly (lactic acid)
polycaprolactone
tricalcium phosphate
scaffolds
eletrofiação
poli (ácido lático)
policaprolactona
fosfato tricálcio
Language Portuguese
Date 2015-01-29
Published in SIQUEIRA, Lilian de. Eletrofiação e caracterização dos compósitos de pla/-tcp e pcl/-tcp visando aplicações na engenharia tecidual. 2015. 72 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São José dos Campos, 2015.
Research area Materiais
Knowledge area Multidisciplinar
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 72 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=2275913
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47750

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