Obtenção de fibras-gel a partir de ágar e de alginato de sódio para aplicação como scaffold em engenharia de tecidos

Abstract

Com o desenvolvimento da pesquisa em biomateriais, a engenharia de tecidos atualmente tem se tornado área de grande interesse, uma vez que não visa obter estruturas que apenas restaurem funções mecânicas, como por exemplo as próteses fazem, mas sim, tem o propósito de auxiliar positivamente o crescimento e a diferenciação celular em seus arcabouços, denominados scaffolds. Dependendo dos constituintes destes biomateriais, os scaffolds poderão induzir a multiplicação celular no sentido de formar tecidos especificamente diferenciados. Assim o objetivo deste trabalho foi obter um scaffold com certa porosidade constituído por dois polímeros naturais: o ágar e o alginato de sódio. Estes polissacarídeos naturais, conferem ao material obtido características maleáveis, higroscópicas e biocompatíveis, caracterizando-o como um biomaterial com promissor uso como scaffold em engenharia de tecidos de moles. As fibras obtidas foram avaliadas quanto à porosidade, inchamento, microestrutura por microscopia eletrônica de varredura, análise química pontual por dispersão de energia (EDS), grupamentos químicos por infravermelho (FTIR e ATR) e propriedades térmicas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e por termogravimetria (TGA), enquanto que as soluções polissacarídicas tiveram medidas as suas viscosidades. Os resultados da caracterização do scaffold apresentaram-se promissores, apesar da evidência de citotoxicidade para alguns corpos-de-prova em cultivo de fibroblastos murinos. Foi identificado por MEV que a estrutura fibrosa do scaffold trata-se de um aglomerado de fibras e de formas planas aleatoriamente dispostas entre si, formando a nível molecular, de acordo com os resultados de análises térmicas e de infravermelho, uma rede interpenetrante entre ágar e alginato. Assim, concluiu-se que a partir da blenda polissacarídica foi possível obter uma espécie de tecido fibroso, com porosidades acima de 80%, percentuais de inchamento acima de 900% e com degradação térmica acima de 100ºC, evidenciando que estes scaffolds de fibras-gel tem requisitos que poderão contribuir para aplicações em engenharia de tecidos moles.

With developing of biomateials’ research, tissue engineering nowadays is becoming such a interesting area, since it doesn´t try to obtain structures to restore just a mechanical function, like a prosthesis do, but it has the object to positively help growing and cellular differenciation in their structures, named scaffolds. Depending on the biomaterial’s constituition, scaffolds can imply cellular multiplication in order to form specific differenciated tissues. Therefore the objective of this work was to obtain a scaffold with certain porosity constituted by two natural polymers: the agar and the sodium alginate. These natural polissaccharides confer to the obtained material malleable, hygroscope and biocompatible characteristics, characterizing it as a biomaterial with promised use as scaffold in soft tissue engineering. The obtained fibers were characterized by porosity, swelling, scanning electron microscopy, punctual chemical analyses by dispersion energy (EDS), chemical groups by infrared analysis (FTIR and ATR) and thermo analysis by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TGA), while the polyssacharidic solutions had analyzed their viscosity. The results of scaffold characterizing were presented promising, nevertheless the evidence of cytotoxicity for some samples in murine fibroblasts cell culture. It was identified by MEV that the fibrous structure of the scaffold was like an agglomerated of fibers and geometry plans randomically dispersed between them, forming in a molecular level, according to termical and infrared analyses, a interpenetrating network between agar and alginate. Hence, the conclusion was that it is possible to obtain a type of fibrous tissue from a polissacaridic blend with porosities over 80%, swelling percentage over than 900% and with termical degradation over 100ºC, showing that these fiber-gel scaffolds have requisites, which can contribute for applications in soft engineering tissue.