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Herman Sander Mansurhttp://lattes.cnpq.br/4327695267566592Alexandra Ancelmo Piscitelli MansurMarivalda de Magalhães PereiraAna Carolina Diniz MatosEdésia Martins Barros de SousaAmanda Soriano Araújo BazeraniTalita Matinshttp://lattes.cnpq.br/9662424542553935Nádia Sueli Vieira Capanema2022-06-24T18:33:18Z2022-06-24T18:33:18Z2018-06-29http://hdl.handle.net/1843/42662Neste trabalho foi realizado o design, a síntese e a caracterização de membranas de hidrogéis híbridos à base de derivado de celulose funcionalizado com carboximetil (CMC), com dois graus de substituição (DS = 0,77 e 1,22), reticulados quimicamente pelo ácido cítrico (CA) e modificados, separadamente, com polietilenoglicol (PEG), incorporados com nanopartículas de prata (AgNPs) e bioconjugado com droga anticâncer, doxorrubicina (DOX). Os resultados demonstraram que os hidrogéis produzidos à base de CMC apresentaram comportamento superabsorvente com propriedades moduladas pelo grau de substituição do polímero, pelo teor de ácido cítrico e pela adição do PEG, das AgNPs e da DOX. A formação da estrutura reticulada ocorreu especialmente pela reação dos grupos hidroxilas da CMC com o ácido cítrico e os hidrogéis de CMC, CMC-PEG e CMCAgNPs apresentaram comportamento não-citotóxico. A adição de PEG levou à uma maior reticulação da rede polimérica na mesma direção do aumento da concentração do reticulante ácido cítrico (CA) e afetou drasticamente as propriedades nanomecânicas do material. Os híbridos de CMC-AgNPs apresentaram atividade antibacteriana eficaz contra patógenos gram positivos (Staphylococcus aureus) e contra as cepas gramnegativas (Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa). Nos estudos com bioconjugados polímero-droga, utilizando hidrogel de CMC com dois graus de substituição (DS = 0,77 e 1,22) e o fármaco cloridrato de doxorrubicina foi formada ligação covalente amida por interação dos grupos aminos da DOX com grupos carboxílicos da CMC, que foi confirmada com a caracterização por espectroscopia de FTIR. Os hidrogéis de CMC conjugados com doxorrubicina apresentaram a possibilidade de controlar a liberação da droga em função do grau de substituição da CMC e formação da ligação covalente droga-polímero, resultando, inclusive em uma liberação mais lenta para as células normais, permitindo uma redução dos efeitos agudos em células não-tumorais. Portanto, neste trabalho foram desenvolvimentos hidrogéis com características físicoquímicas, mecânicas e biológicas compatíveis para a utilização como biomateriais para potenciais aplicações no tratamento de feridas e regeneração epitelial e ainda com a possibilidade de incorporação de propriedades antibacterianas e antitumorais.This study focused on the design, synthesis and comprehensive characterization of environmentally friendly hydrogel membranes based on carboxymethyl cellulose (CMC) for wound dressing and skin repair substitutes. These new CMC hydrogels were prepared with two degrees of functionalization (DS = 0.77 and 1.22) and chemically crosslinked with citric acid (CA) for tuning their properties. Additionally, CMC-based hybrids were obtained by blending with polyethylene glycol (PEG) and nanocomposites with antibacterial and antitumor properties were synthesized combining CMC and silver nanoparticles (AgNPs) and by conjugation of doxorubicin (DOX) with CMC polymer, respectively. The results demonstrated that superabsorbent hydrogels (SAP) were produced which was significantly dependent on the concentration CA crosslinker, the DS of CMC, the addition of PEG as network modifier, the presence of AgNPs and DOX chemotherapeutic. The spectroscopical characterizations indicated that the mechanism of CA crosslinking was mostly associated with the chemical reaction with CMC hydroxyl groups and the CMC-based hydrogels (CMC, CMC-PEG and CMC-AgNPs) were cytocompatible considering the in vitro cell viability responses. In addition, PEG played an important role on the formation of a hybrid polymeric network with very distinct morphological and nanomechanical features. CMC–AgNP nanohybrids demonstrated highly effective antibacterial activity against gram-positive multi-resistant wound/skin pathogens (Staphylococcus aureus) and moderate effect towards gramnegative strains (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa). The carbohydrate-based prodrug composed of CMC bioconjugated with DOX by covalent amide bonds demonstrated the effect of CMC hydrogel network structure with distinct degree of substitution regarding to the process of bioconjugation and on tailoring the DOX release kinetics in vitro and the cytotoxicity towards melanoma cancer cells in vitro. Therefore, SAP hydrogels were designed and produced with properties that are tunable through the extension of crosslinking and degree of substitution of carboxymethyl groups of the cellulose backbone. To this end, they are envisioned as promising hydrogels with key properties for assisting skin wound healing and regeneration, offering promising perspectives for skin disease applications associated with antibacterial activity and topical chemotherapy of melanoma.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFINEP - Financiadora de Estudos e Projetos, Financiadora de Estudos e ProjetosporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de MinasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICAMateriaisCiência dos materiaisBioengenhariaEpitélioCMCMembranas de hidrogéis híbridosHidrogéisRede poliméricaDesign, síntese e caracterização de hidrogéis e nanocompósitos de carboximetil celulose com incorporação de nanopartículas de prata e fármaco doxorrubicina para potencial aplicação na regeneração epitelial antibacteriana e antitumoral frente à linhagem celular de melanoma humano : estudos in vitro de atividade antibacteriana e antitumoral frente à linhagem celular de melanoma humanoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese_Nádia Capanema.pdfTese_Nádia Capanema.pdfapplication/pdf17807423https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42662/1/Tese_N%c3%a1dia%20Capanema.pdf2846de6f1fb76d8f5e677d63c4994a77MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42662/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/426622022-06-24 15:33:18.362oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-06-24T18:33:18Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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