Desenvolvimento de filmes de quitosana incorporados com membrana celular do ovo para aplicações biomédicas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Kleilton Oliveira
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3305
Resumo: A cada ano pesquisadores vêm buscando desenvolver ou aperfeiçoar materiais que minimizem problemas de saúde e promovam ou auxiliem a regeneração tecidual. Os biomateriais permitem atender às necessidades do organismo de forma a auxiliar nos processos reconstrutivos e consequentemente melhorar a qualidade de vida da população. Nesse contexto, a utilização de biopolímeros como a quitosana, vem sendo estudados, pois, é um polissacarídeo natural que apresenta um grande potencial como biomaterial, apresentando atividade antimicrobiana, atoxicidade, biocompatibilidade, biodegradabilidade, poder cicatrizante, além, de formar soluções viscosas e filmes. Suas propriedades podem ser adequadas para serem utilizadas em curativos com a adição da membrana celular do ovo. A membrana celular do ovo da galinha é composta por proteínas fibrosas como o colágeno, por ácido hialurônico e uma gama de outros nutrientes, substâncias que ocorrem naturalmente e desempenham um papel essencial na manutenção do tecido conjuntivo, reduzindo a dor e rigidez nas articulações. Assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver filmes compostos de quitosana e membrana celular do ovo da galinha, como curativos para uso no tratamento de queimaduras. A quitosana utilizada no desenvolvimento do trabalho foi fornecida pelo Laboratório de Avaliação e Desenvolvimento de Biomateriais do Nordeste (CERTBIO). As membranas celulares dos ovos de galinha foram extraídas manualmente e desidratadas em estufa a 60 ºC durante 2 dias. Posteriormente, as membranas foram trituradas e passadas em peneira 325 mesh, até a obtenção de um pó fino. Os filmes foram obtidos pelo método de evaporação de solvente, onde preparou-se soluções de quitosana a 1% (m/v) em acido lático 0,1 mol/L e soluções de quitosana incorporadas com o pó da membrana celular do ovo (MCO) nas proporções de 10, 20 e 30% (m/m). As soluções foram postas sob agitação mecânica a 600 rpm durante 24 h, depois vertidas em placas de Petri de acrílico e submetidas a secagem em estufa a 40 ºC por 24 h. Após a obtenção dos filmes, os mesmos foram neutralizados em atmosfera de hidróxido de amônia a 2% por 72 h. Os materiais e as amostras obtidas foram caracterizados por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Difração de Raio X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Além desses ensaios, foram realizados para a quitosana o grau de desacetilação e a massa molar viscosimétrica. Para o pó da membrana celular, foram realizados ensaios de teor de umidade, cinza, proteínas, lipídios e carboidratos. Para os filmes foram realizados ensaios de medida de espessura, molhabilidade, propriedade mecânica, permeabilidade ao vapor de água e avaliação biológica. Os resultados obtidos mostraram que a quitosana possui perfil semicristalino, temperatura de degradação acima de 250 ºC, grau de desacetilação de 85% e médio peso molecular. O pó extraído da membrana celular do ovo da galinha apresentou características de um material semicristalino, fibrilar, rico em proteínas, com temperatura inicial de desnaturação do colágeno em torno de 67 ºC e de temperatura de degradação do pó acima de 220 ºC. Quanto à estabilidade térmica, físico-química e mecânica dos filmes, o acréscimo de carga na matriz polimérica de quitosana ocasionou instabilidade no material. Os mesmos apresentaram espessura de 0,15 mm, caráter hidrofílico, permeabilidade ao vapor de água. Quanto à avaliação biológica os materiais apresentaram viabilidade adequada. As amostras com 10% de carga apresentaram uma melhor interação com a matriz de quitosana, evidenciando uma melhor estabilidade dos filmes. Sendo assim, foi possível obter filmes acrescidos com MCO para serem aplicados como curativos no tratamento de queimaduras
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Suas propriedades podem ser adequadas para serem utilizadas em curativos com a adição da membrana celular do ovo. A membrana celular do ovo da galinha é composta por proteínas fibrosas como o colágeno, por ácido hialurônico e uma gama de outros nutrientes, substâncias que ocorrem naturalmente e desempenham um papel essencial na manutenção do tecido conjuntivo, reduzindo a dor e rigidez nas articulações. Assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver filmes compostos de quitosana e membrana celular do ovo da galinha, como curativos para uso no tratamento de queimaduras. A quitosana utilizada no desenvolvimento do trabalho foi fornecida pelo Laboratório de Avaliação e Desenvolvimento de Biomateriais do Nordeste (CERTBIO). As membranas celulares dos ovos de galinha foram extraídas manualmente e desidratadas em estufa a 60 ºC durante 2 dias. Posteriormente, as membranas foram trituradas e passadas em peneira 325 mesh, até a obtenção de um pó fino. Os filmes foram obtidos pelo método de evaporação de solvente, onde preparou-se soluções de quitosana a 1% (m/v) em acido lático 0,1 mol/L e soluções de quitosana incorporadas com o pó da membrana celular do ovo (MCO) nas proporções de 10, 20 e 30% (m/m). As soluções foram postas sob agitação mecânica a 600 rpm durante 24 h, depois vertidas em placas de Petri de acrílico e submetidas a secagem em estufa a 40 ºC por 24 h. Após a obtenção dos filmes, os mesmos foram neutralizados em atmosfera de hidróxido de amônia a 2% por 72 h. Os materiais e as amostras obtidas foram caracterizados por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Difração de Raio X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Além desses ensaios, foram realizados para a quitosana o grau de desacetilação e a massa molar viscosimétrica. Para o pó da membrana celular, foram realizados ensaios de teor de umidade, cinza, proteínas, lipídios e carboidratos. Para os filmes foram realizados ensaios de medida de espessura, molhabilidade, propriedade mecânica, permeabilidade ao vapor de água e avaliação biológica. Os resultados obtidos mostraram que a quitosana possui perfil semicristalino, temperatura de degradação acima de 250 ºC, grau de desacetilação de 85% e médio peso molecular. O pó extraído da membrana celular do ovo da galinha apresentou características de um material semicristalino, fibrilar, rico em proteínas, com temperatura inicial de desnaturação do colágeno em torno de 67 ºC e de temperatura de degradação do pó acima de 220 ºC. Quanto à estabilidade térmica, físico-química e mecânica dos filmes, o acréscimo de carga na matriz polimérica de quitosana ocasionou instabilidade no material. Os mesmos apresentaram espessura de 0,15 mm, caráter hidrofílico, permeabilidade ao vapor de água. Quanto à avaliação biológica os materiais apresentaram viabilidade adequada. As amostras com 10% de carga apresentaram uma melhor interação com a matriz de quitosana, evidenciando uma melhor estabilidade dos filmes. Sendo assim, foi possível obter filmes acrescidos com MCO para serem aplicados como curativos no tratamento de queimadurasEach year researchers are seeking to develop or improve materials that minimize health problems and promote or assist tissue regeneration. Biomaterials allow to meet the needs of the organism in order to assist in the reconstructive processes and consequently improve the quality of life of the population. In this context, the use of biopolymers such as chitosan has been studied, since it is a natural polysaccharide that presents a great potential as biomaterial, since it presents antimicrobial activity, atoxicity, biocompatibility, biodegradability, cicatrizant power, besides forming viscous solutions and movies. Their properties may be suitable for use in dressings with the addition of the egg cell membrane. The cell membrane of the chicken egg is composed of fibrous proteins such as collagen, hyaluronic acid and a host of other nutrients, naturally occurring substances and play an essential role in maintaining connective tissue, reducing pain and stiffness in the joints. Thus, the objective of this work is to develop films composed of chitosan and cell membrane of the chicken egg as dressings for use in the treatment of burns. The chitosan used in the development of this work was provided by the Laboratory of Evaluation and Development of Northeastern Biomaterials (CERTBIO). Cell membranes from the chicken eggs were manually extracted and dehydrated in an oven at 60 ° C for 2 days. Subsequently, the membranes were ground and passed through a 325 mesh sieve, until a fine powder was obtained. The films were obtained by the solvent evaporation method, where 1% (m/v) chitosan solutions were prepared in 0.1 mol/L lactic acid and chitosan solutions incorporated with the egg cell membrane powder (MCO ) in the proportions of 10, 20 and 30% (m / m). The solutions were mechanically agitated at 600 rpm for 24 hours, then poured into acrylic Petri dishes and oven dried at 40 ° C for 24 hours. After the films were obtained, they were neutralized in a 2% ammonium hydroxide atmosphere for 72 h. The materials and samples obtained were characterized by Thermogravimetry (TGA), Differential Exploration Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Dispersive Energy (EDS) Spectroscopy, X-ray Diffraction (XRD) and Spectroscopy Infrared with Fourier Transform (FTIR). In addition to these tests, the degree of deacetylation and the viscosity molar mass were performed for the chitosan. For the cell membrane powder, moisture, ash, protein, lipid and carbohydrate tests were performed. For the films developed, measurements of thickness, wettability, mechanical properties, water vapor permeability and biological evaluation were performed. The results showed that the chitosan has a semicrystalline profile, degradation temperature above 250 ° C, degree of deacetylation of 85% and medium molecular weight. The powder extracted from the cell membrane of the chicken egg presented characteristics of a semi-crystalline, fibrillar, protein rich material, with initial collagen denaturation temperature around 67 ºC and powder degradation temperature above 220 ºC. As for the thermal, physicochemical and mechanical stability of the films, the addition of charge in the chitosan polymer matrix caused inst ability in the material. They had a thickness of 0.05 mm, hydrophilic character, permeability to water vapor. Regarding the biological evaluation, the materials presented adequate viability. The samples with 10% of load had a better interaction with the chitosan matrix, evidencing a better stability of the films. Thus, it was possible to obtain films added with OLS for application as dressings in the treatment of burns.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQOliveira, Rodrigo José de03999469420http://lattes.cnpq.br/1318786714866523Fook, Marcus Vinicius Lia21895155487http://lattes.cnpq.br/4149843752530120Buriti, Josué da Silva07431792425http://lattes.cnpq.br/4761006194505552Alves, Mary Cristina Ferreira03038717410http://lattes.cnpq.br/1408702023173864Santos, Kleilton Oliveira2019-04-24T15:07:02Z2018-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, K. O. Desenvolvimento de filmes de quitosana incorporados com membrana celular do ovo para aplicações biomédicas. 2018. 105f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2018.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3305porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2019-04-25T04:28:44Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/3305Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2019-04-25T04:28:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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