HIDROGÉIS À BASE DE POLÍMEROS NATURAIS EM APLICAÇÕES
BIOMÉDICAS
João F. Mano 1,2
1 - 3B´s Research Group- Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Headquarters of the
European Institute of Excellence on Tissue Engineering and Regenerative Medicine – Avepark – Parque de Ciência e
Tecnologia – Zona Industrial da Gandra- 4806-017 Barco GMR – Portugal
2 - ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/Guimarães, Portugal) (E-mail: [email protected])
Palavras-chave: Hidrogéis, Encapsulamento celular, Propriedades mecânicas, Análise expedita, Polímeros de origem
natural
Os hidrogéis constituem uma classe de materiais com ampla aplicação em diferentes áreas,
nomeadamente em biomedicina. A sua elevada capacidade de absorver água e biocompatibilidade
permite conceber dispositivos onde os hidrogéis podem ser utilizados como elementos estruturais
ou funcionais em contacto com células e tecidos. Os percursores poliméricos podem ser de origem
natural ou sintética, sendo que, no nosso grupo de investigação, os primeiros têm sido
particularmente focados. Algumas estratégias têm vindo a ser adoptadas para que esses materiais
possam apresentar propriedades de resposta a estímulos externos [1] ou capacidade bioinstrutiva
(i.e. com resposta biológica controlada ou específica) [2]. Hidrogéis à base de biopolímeros, muitas
vezes processados na forma de objectos esféricos (nanopartículas, micropartículas...), foram
propostos como sistemas de libertação controlada de fármacos [3] ou como suportes de células em
engenharia de tecidos humanos [4]. Nesta apresentação serão apresentados exemplos de como se
podem fabricar partículas poliméricas (incluindo sistemas compartimentados e hierárquicos),
principalmente utilizando polissacarídeos, em ambientes suaves, permitindo o encapsulamento de
moléculas instáveis e células vivas [5]. A tecnologia proposta permite o encapsulamento de
virtualmente qualquer tipo de carga com uma eficiência muito elevada, permitindo também a
utilização de uma vasta gama de fontes de macromolecular reticuláveis para a produção dos
hidrogéis. Existe assim uma ampla escolha de diferentes precursores que podem ser utilizados, e
combinações entre eles, na preparação de suportes com interesse biomédico. No entanto, o
desempenho real de uma determinada escolha dentro dessas combinações não pode ser predito e
deve ser assim avaliado experimentalmente. Concebemos no nosso grupo uma tecnologia baseada
em superfícies superhidrofóbicas onde suportes padronizados podem suportar a deposição conjunta
de pequenas quantidades de biomateriais poliméricos distintos – esses biomateriais podem ser
hidrogéis contendo células encapsuladas [6]. Esses conjuntos de elementos podem ser avaliados
simultaneamente, utilizando preferencialmente testes não destrutivos e baseados em imagem,
permitindo assim o escrutínio expedito das suas propriedades (estruturais, químicas, mecânicas,
biológicas) [7]. Para além da resposta biológica, as propriedades mecânicas são também muito
importantes para inúmeras aplicações biomédicas de hidrogéis, em particular quando são aplicados
em regiões do corpo sujeitos a esforços mecânicos importantes. Um exemplo de uma classe de
hidrogéis, baseada em redes poliméricas duplas, é apresentado, onde a partir de desenhos
Anais do 13º Congresso Brasileiro de Polímeros – Natal, RN – 18 a 22 de outubro de 2015
macromoleculares específicos, foi possível sintetizar hidrogéis à base de quitosano com robustez
mecânica extremamente elevada.
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Anais do 13º Congresso Brasileiro de Polímeros – Natal, RN – 18 a 22 de outubro de 2015