Seminário de Iniciação Científica da UNIFAL-MG – Edição 2012
Desenvolvimento e Caracterização de Hidrogéis a base de
Quitosana para Engenharia de Tecido Osteocondral
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Rafael M. Pereira1, Rodrigo F. C. Marques1, Caroline N. Sanches1,
2
3
1
Edivaldo A. N. Martins , Lucia H. Innocentini-Mei , Maria G. N. Campos
E-mail: [email protected]
Grupo de Pesquisa Química de Materiais, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas, Poços
de Caldas (MG), Brasil
2
Centro Universitário Moura Lacerda, Faculdade de Medicina Veterinária, Ribeirão Preto (SP), Brasil
3
Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas (SP), Brasil
Palavras-chave: Quitosana, Tecido Osteocondral, Glicerol Fosfato, Regeneração.
Introdução
Defeitos osteocondrais são lesões na cartilagem
articular onde o tecido ósseo adjacente também é
danificado. Embora existam métodos bem
sucedidos
para
regeneração
de
defeitos
cartilaginosos e ósseos separadamente, ainda não
foram desenvolvidos métodos eficientes para a
reabilitação completa dos defeitos osteocondrais,
devido à instabilidade mecânica das regiões
articulares. A regeneração simultânea da cartilagem
e do osso subcondral é um dos requisitos para o
sucesso da regeneração de um defeito osteocondral
[Martins, 2010].
Os hidrogéis de quitosana e
glicerol fosfato são implantes sintéticos que podem
ser usados na regeneração de defeitos
osteocondrais. A quitosana é objeto de pesquisa
pelas suas características de biocompatibilidade em
diferentes tecidos. O glicerol fosfato é capaz de
estimular o processo de regeneração óssea e pode
ser usado como tampão para tritar soluções ácidas
de quitosana. As soluções de glicerol e quitosana
são termo sensíveis e geleificam à temperatura
corpórea, apresentando grande potencial de
aplicação na Engenharia de Tecidos.
Metodologia (material e métodos) opcional
As formulações do hidrogel foram
preparadas dissolvendo-se a quitosana com alto
peso
molecular
(Sigma-Aldrich,
grau
de
desacetilação maior que 75%) em solução aquosa
de ácido clorídrico 0,1M e posterior adição gota a
gota de uma solução composta aquosa do sal
dissódico de glicerol fosfato (Sigma-Aldrich). As
diferentes formulações foram obtidas variando-se a
quantidade de quitosana, como mostra a Tabela 1.
As amostras foram caracterizadas quanto à
variação de pH em meio aquoso, morfologia e
comportamento térmico e absorção de água e NaCl
(0,15M).
Resultados e discussão
Os resultados mostraram que os hidrogéis
apresentam poros interconectados e são capazes
de manter o pH do meio próximo à neutralidade e
com o aumento da concentração de quitosana há
uma maior absorção de água e NaCl 0,15(M) e uma
pequena variação nos valores obtidos na
espectroscopia de absorção na região do
infravermelho (FT-IR). Além disso, a temperatura
de fusão e a variação de entalpia para todas as
formulações de hidrogel, comparadas à quitosana e
ao glicerol fosfato separadamente, aumentaram
devido às interações desenvolvidas na geleificação.
Conclusões
Através das análises realizadas, pode-se
concluir que a autoclavagem não altera
significativamente as características dos hidrogéis.
Os hidrogéis obtidos apresentaram temperatura de
fusão acima de 100°C, o que permite seu uso com
segurança na temperatura corpórea (37°C). Além
disso, mesmo utilizando-se temperatura superior à
temperatura de fusão dos hidrogéis durante a
autoclavagem, os mesmos mantiveram sua
consistência e textura inicial após a esterilização.
O glicerol fosfato dissódico mostrou-se
capaz de tamponar soluções ácidas de quitosana,
permitindo a geleificação das mesmas em pH's
próximos à neutralidade, o que possibilita o uso dos
hidrogéis como biomaterial.
Através dos testes foi possível concluir que
a concentração da quitosana tem influencia na
quantidade absorvida de água e NaCl (0,15M) e
também no valor das bandas de absorção, mas
sem causar alterações significativas.
Agradecimentos
Agradecimentos: PRPPG – PAIRD – Unifal-MG
Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNANO)
Referências bibliográficas
Martins, E.A.N. (2010), “Estudo Da Biocompatibilidade Do Gel De
Quitosana Associada Ao Glicerol Fosfato Para Reparação De Defeitos
Osteocondrais Induzidos Experimentalmente Na Tróclea Do Talus De
Equinos”, Tese De Doutorado, Usp, São Paulo.