Citocompatibilidade de matrizes de quitosano/fosfato de cálcio - Pinto, Flávia Rosana Vieira (2014)
A concepção de estruturas adequadas para suportar o restauro ou melhorar a função de tecidos é um dos maiores desafios da engenharia de tecidos. Essas estruturas ou scaffolds são materiais porosos tridimensionais que servem de matrizes para a adesão e proliferação das células bem como para a produção de matriz extracelular à taxa a que decorre a degradação do scaffold. Trabalhos anteriormente realizados no Departamento de Engenharia de Materiais e Cerâmica [15] estabeleceram as condições de preparação de scaffolds compósitos à base de quitosano reticulado com glutaraldeído (GA) combinado com grânulos de diferentes fosfatos de cálcio (hidroxiapatite (HAp), β-fosfato tricálcico (β-TCP) ou misturas bifásicas) para aplicações em reparação óssea. O presente estudo teve como objectivo avaliar o impacto das características dos scaffolds compósitos (porosidade, hidrofilicidade, rugosidade e propriedades mecânicas) na resposta celular (células MG-63). Para tal prepararam-se por atomização grânulos de HAp e de misturas bifásicas para posterior incorporação em scaffolds compósitos à base de quitosano reticulado. Todos os materiais produzidos foram caracterizados do ponto de vista estrutural, microestrutural e de comportamento mecânico. Prepararam-se também membranas com composição igual à dos scaffolds para avaliação da molhabilidade e da rugosidade. A resposta celular aos scaffolds preparados foi avaliada em termos de viabilidade, proliferação, adesão e morfologia celular bem como da actividade da fosfatase alcalina. Os scaffolds compósitos obtidos são estruturas porosas, de poros interconectados e com tamanhos apropriados para regeneração de tecido ósseo. Observou-se uma melhoria significativa da resistência mecânica dos scaffolds com a reticulação, sobretudo após tratamento térmico à temperatura de 50ºC, que indicia ser esta a temperatura óptima para reticulação. As medidas de ângulo de contacto e de rugosidade revelaram que as superfícies dos materiais compósitos em análise são maioritariamente hidrofóbicas e com rugosidades micrométricas, na gama dos 1,5-5,1μm. A resposta celular (linhagem celular MG-63) aos scaffolds compósitos, com grânulos de HAp ou bifásicos, evidenciou ser a concentração de glutaraldeído a variável com maior impacto na resposta biológica: 0.2% é a concentração de GA para a qual se registam os melhores níveis de adesão, proliferação e viabilidade celular. Embora as membranas compósitas com grânulos bifásicos tivessem evidenciado uma hidrofobicidade superior à das membranas com hidroxiapatite, tal diferença não se reflectiu significativamente no comportamento biológico dos scaffolds correspondentes. Apesar de evidenciarem melhores propriedades mecânicas, os scaffolds compósitos com elevado teor de reticulante (1%) apresentaram um pior desempenho biológico, confirmando ser a percentagem de reticulante o parâmetro que mais condiciona a resposta celular. Em conclusão, os scaffolds que induziram melhor resposta biológica foram os que apresentaram menor concentração de GA (0,2%) apresentando-se estes como as estruturas mais promissoras para aplicação em ET ósseo.