3D printed magnetic scaffolds for bone cancer theranostics and regeneration - Tavares, Francisco (2022)
Atualmente, o cancro é a segunda maior causa de morte a nível mundial e, de acordo com a Organização Mundial da Saúde, a sua incidência e mortalidade tenderá a subir nas próximas décadas. Relativamente ao cancro ósseo, os tratamentos convencionais são a resseção tumoral por via cirúrgica, quimioterapia e radioterapia. Porém, a resseção pode resultar na criação de defeitos ósseos de tamanho crítico e, os dois últimos, revelam-se ineficientes para aplicações localizadas e provocam efeitos secundários indesejados. Teragnóstico do cancro é uma abordagem que visa a criação de um sistema com capacidades de diagnóstico e terapia. Através da incorporação de nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs) numa estrutura de suporte celular para regeneração óssea produzido por impressão 3D, é possível criar estruturas magnéticas personalizadas com aplicações potenciais no teragnóstico do cancro. Assim, esta dissertação tem como foco o desenvolvimento de estruturas magnéticas fabricadas por impressão 3D para aplicações de regeneração óssea e teragnóstico do cancro ósseo. Por forma a obter estas estruturas, partículas de hidroxiapatite (HA) foram incorporação numa matriz polimérica de quitosano (CS) e álcool polivinílico (PVA), obtendo-se seis pastas com composições distintas. As pastas produzidas foram impressas usando a impressora 3D Zmorph VX adaptada e uma seringa de 10mL com uma agulha de calibre 18. Além disto, duas suspensões de SPIONs distintas, não estabilizadas (NS) e estabilizadas com ácido oleico (OAS), foram adicionadas à pasta de CS/PVA/HA otimizada usando três concentrações (1,92, 3,77 e 5,54 wt.%). Os resultados obtidos indicam que as estruturas com 5,54 wt.% de NS SPIONs demonstraram uma melhor qualidade de impressão e retenção da forma do filamento, um maior gradiente de temperatura (7,5ºC) em ensaios de hipertermia magnética e boa bioatividade após 7 dias em SBF. Assim, estas estruturas revelaram-se como sendo as mais promissoras para aplicações de regeneração óssea e teragnóstico do cancro ósseo.