Plataformas de nanotubos de carbono para diferenciação celular

• Autor(a) principal: Sousa, Isabel Maria Ribeiro de Abreu e
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/9752
• topic: Ciência dos materiais; Materiais compósitos; Condutividade eléctrica; Nanotubos de carbono; Diferenciação celular

Os nanotubos de carbono (CNTs) têm sido alvo de recentes estudos no que respeita à sua capacidade para promover a diferenciação de várias linhagens celulares. A ideia é motivada pelas características únicas dos CNTs que imitam as características físicas e químicas da matriz extracelular natural. Os CNTs mostram também potencial para serem usados como mediadores da estimulação elétrica de células estaminais. Esta estimulação foi referida como indutora da diferenciação neuronal e do crescimento de neurites. No entanto, não existem estudos que demonstrem a utilização de nanotubos de carbono como mediadores da diferenciação de células estaminais pluripotentes induzidas (iPSCs). O objetivo deste trabalho é, precisamente, a produção de substratos compósitos condutores de polidimetilsiloxano/nanotubos de carbono (PDMS/CNTs) para a modulação da diferenciação de células estaminais pluripotentes induzidas em células neuronais através de estímulos elétricos. Florestas de nanotubos de carbono verticalmente alinhados (VA-CNTs), com 0,5 a 1,5 mm de altura, foram crescidas por deposição química em fase vapor num reator de paredes quentes (TCVD) em substratos de Si/SiO2/Al2O3/Fe e posteriormente submetidas a tratamento térmico com objetivo de eliminar o carbono amorfo mostrando-se o tratamento de 30 minutos o mais eficaz. Para a produção dos compósitos PDMS/CNTs, nanotubos de carbono de parede multipla (MWCNTs) comerciais (c-MWCNTs) foram purificados termicamente (p-MWCNTs) e funcionalizados com grupos carboxilos através de dois tratamentos, um com HNO3 (pf1-MWCNTs) e outro com uma solução de HNO3 e H2SO4 (pf2-MWCNTs). Os pf1-MWCNTs apresentaram menos defeitos estruturais e maior estabilidade térmica. A resistividade elétrica dos compósitos foi medida e a condutividade elétrica calculada. De modo a alcançar um compromisso entre biosegurança e a condutividade a opção escolhida para a fabricação das plataformas para estimulação elétrica de iPSCs foi o PDMS/pf1-MWCNTs. Plataformas de PDMS foram produzidas e revestidas com filme adesivo de PDMS por spin-coating. Uma floresta de VA-CNTs foi transferida para o substrato de PDMS e o filme curado. Através de um equipamento de rolamento mecânico construído para este propósito, os VA-CNTs presos no substrato de PDMS foram transformados em CNTs horizontalmente alinhados (HA-CNTs), sendo esta a forma final de apresentação das plataformas compósitas PDMS/CNTs. Como trabalho futuro, estas plataformas serão testadas para se proceder à estimulação elétrica de células mediada pelos compósitos PDMS/MWCNTs e pelas florestas de HA-CNTs.