Hydrogel/electrospun scaffold with 3D gradients intended for cell guidance in bone tissue engineering

• Autor(a) principal: Paiva, Sílvia Tatiana Sá
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/24601
• topic: Scaffolds para regeneração óssea; Electrofiação; Hidrógeis de péptidos autoagregantes; Adesão celular

Scaffolds para a Engenharia de Tecidos (ET) representam hoje em dia a principal estratégia nas terapias de reparação e regeneração óssea. Estas estruturas, actuam essencialmente como materiais de suporte à formação de tecido. São tipicamente semeadas com células e ocasionalmente com factores de crescimento, proporcionando desta forma uma matriz extra-celular (MEC) artificial e temporária para as células formadoras de osso, os osteoblastos. Nano-fibras de policaprolactona (PCL) obtidas por eletrofiação e hidrogéis à base de péptidos auto-agregantes (self-assembling peptides - SAPs), já demonstraram o seu potencial para funcionarem como MECs artificiais, capazes de promoverem a adesão e a captação celular. A combinação de ambos os sistemas na forma de um material compósito para suporte de células em engenharia de tecido ósseo revelou ser bemsucedida. Este trabalho descreve a produção de um novo substituto ósseo poroso destinado a promover a penetração de osteoblastos. O substituto consiste numa arquitectura 3D com camadas alternadas de fibras de PCL com hidrogel, e decorado com sinalizadores químicos para favorecer a orientação celular. Esta estrutura explora a capacidade das nano-fibras de PCL para imobilizar moléculas adesivas, após um tratamento superfical apropriado, com a possibilidade de introduzir moléculas solúveis, tais como factores de crescimento, no hidrogel. O tratamento superficial foi realizado por plasma à pressão atmosférica, para reduzir a hidrofobicidade das fibras de PCL, resultando num ângulo de contacto com a água de 0º, demonstrando assim a sua eficácia. Este tratamento permitiu a deposição de grupos amina capazes de interagir com os grupos aldeído presentes no fragmento da vitronectina humana (351-359), uma sequência adesiva que promove a adesão específica de osteoblastos. Os resultados da viabilidade celular demonstraram que a adesão celular dependia da concentração de HVP, não dependendo do tratamento superficial por plasma. Um scaffold decorado com moléculas bioactivas ordenadas de forma a fornecer um gradiente de sinalizadores químicos para as células foi montado e comparado com um scaffold para controlo, o qual não incluiu nenhuma espécie de moléculas bioactivas. Ambos resultaram numa espessura total de cerca de 0,30 mm. A análise por microscopia confocal revelou que as células migraram ao longo da espessura dos scaffolds até, pelo menos, 50 μm de profundidade, e a utilização de moléculas bioactivas mostrou-se benéfica em termos de proliferação celular.