Análise da toxicidade do biomaterial hidroxiapatita funcionalizada com o íon estrôncio (Sr-HA) em Zebrafish (Danio rerio)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Elisângela da Costa
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57841
Resumo: A hidroxiapatita (HA) é um componente inorgânico essencial encontrado no tecido ósseo humano, e sua compatibilidade com sistemas biológicos a torna amplamente aplicável em diversos campos biomédicos. A capacidade de incorporar íons diversos na estrutura da HA permite a modificação de suas propriedades, tornando-as mais semelhantes às do próprio tecido ósseo. Um desses íonsque pode ser incorporado é o estrôncio, conhecido por sua habilidade em estimular a atividade osteogênica. No entanto, osefeitosbiológicosdasnanopartículasdeHAfuncionalizadascom estrôncio (SrHA) ainda não são completamente compreendidos. Para abordar essa lacuna, foi realizado um estudo de embriotoxicidade utilizando zebrafish (Danio rerio), seguindo as diretrizes da OCDE 236. Os embriões de zebrafish foram expostos a microesferas contendo nanopartículas de nSrHA sintetizadas a temperaturas de 5 °C e 90 °C por 120 horas. Durante o teste, foi avaliado a taxa de mortalidade, os parâmetros de desenvolvimento e a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Em 168 horas pós fertilização (hpf), parâmetros comportamentais foram avaliados por meio de respostas motoras e comportamento do tipo ansioso para verificar se os biomateriais causaram efeitos neurotóxicos. Os resultadosrevelaram que a taxa de sobrevivência diminuiunogrupoSrHAsintetizadoa5°C,ehouveumaumentona produção de ERO nesse grupo. No entanto, nenhum dos biomateriais causou alterações morfológicas que sugerissem toxicidade durante o desenvolvimento larval. Além disso, os testes comportamentais não mostraram diferenças significativas em nenhum dos grupos experimentais, sugerindo que a exposição aos biomateriais testados não teve efeitos neurotóxicos. Essas descobertasforneceminformaçõesvaliosassobreasegurançados biomateriais nanoestruturados à base de HA e destacam sua promissora aplicabilidade no reparo do tecido ósseo. Com o crescenteusodosbiomateriaisàbasedehidroxiapatita,éessencial investigações sobre a segurança dessesmateriais
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Dissertação (Mestrado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57841A hidroxiapatita (HA) é um componente inorgânico essencial encontrado no tecido ósseo humano, e sua compatibilidade com sistemas biológicos a torna amplamente aplicável em diversos campos biomédicos. A capacidade de incorporar íons diversos na estrutura da HA permite a modificação de suas propriedades, tornando-as mais semelhantes às do próprio tecido ósseo. Um desses íonsque pode ser incorporado é o estrôncio, conhecido por sua habilidade em estimular a atividade osteogênica. No entanto, osefeitosbiológicosdasnanopartículasdeHAfuncionalizadascom estrôncio (SrHA) ainda não são completamente compreendidos. Para abordar essa lacuna, foi realizado um estudo de embriotoxicidade utilizando zebrafish (Danio rerio), seguindo as diretrizes da OCDE 236. Os embriões de zebrafish foram expostos a microesferas contendo nanopartículas de nSrHA sintetizadas a temperaturas de 5 °C e 90 °C por 120 horas. Durante o teste, foi avaliado a taxa de mortalidade, os parâmetros de desenvolvimento e a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Em 168 horas pós fertilização (hpf), parâmetros comportamentais foram avaliados por meio de respostas motoras e comportamento do tipo ansioso para verificar se os biomateriais causaram efeitos neurotóxicos. Os resultadosrevelaram que a taxa de sobrevivência diminuiunogrupoSrHAsintetizadoa5°C,ehouveumaumentona produção de ERO nesse grupo. No entanto, nenhum dos biomateriais causou alterações morfológicas que sugerissem toxicidade durante o desenvolvimento larval. Além disso, os testes comportamentais não mostraram diferenças significativas em nenhum dos grupos experimentais, sugerindo que a exposição aos biomateriais testados não teve efeitos neurotóxicos. Essas descobertasforneceminformaçõesvaliosassobreasegurançados biomateriais nanoestruturados à base de HA e destacam sua promissora aplicabilidade no reparo do tecido ósseo. Com o crescenteusodosbiomateriaisàbasedehidroxiapatita,éessencial investigações sobre a segurança dessesmateriaisHydroxyapatite (HA) is an essential inorganic component found in human bone tissue, and its compatibility with biological systems makes it widely applicable in various biomedical fields. The ability to incorporate different ions into the HA structure allows the modification of its properties, making them more similar to those of bone tissue itself. One of these ions that can be incorporated is strontium, known for its ability to stimulate osteogenic activity. However, the biological effects of strontium-functionalized HA nanoparticles (SrHA) are not yet completely understood. To address this gap, an embryotoxicity study was performed using zebrafish (Danio rerio), following OECD 236 guidelines with adaptations. Zebrafish embryos were exposed to microspheres containing synthesized nSrHA nanoparticles at 5 °C and 90 °C for 120 hours. The mortality rate, development parameters, and production of reactive oxygen species (ROS) were evaluated during the test. At 168 hours post fertilization (hpf), behavioral parameters were assessed through motor responses and anxiety-like behavior to verify whether the biomaterials caused neurotoxic effects. The results revealed that the survival rate decreased in the SrHA group synthesized at 5 °C, and there was an increase in ROS production in this group. However, none of the biomaterials caused morphological changes that would suggest toxicity during larval development. Furthermore, behavioral tests showed no significant differences in any experimental groups, suggesting that exposure to the tested biomaterials did not have neurotoxic effects. These findings provide valuable information on the safety of HA-based nanostructured biomaterials and highlight their promising applicability in bone tissue repair. With the increasing use of hydroxyapatite-based biomaterials, investigations into the safety of these materials are essentiaBiomateriais nanoestruturadossubstituição iônicatemperatura de síntesebiossegurança embrionária.Nanostructured biomaterialsIonic substitutionSynthesis temperatureEmbryonic biosafetyAnálise da toxicidade do biomaterial hidroxiapatita funcionalizada com o íon estrôncio (Sr-HA) em Zebrafish (Danio rerio)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPrograma de Pós-graduação em Bioquímica e Biologia MolecularUFRNBRinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAnaliseToxicidadeBiomaterial_Silva_2023.pdfapplication/pdf1008274https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/57841/1/AnaliseToxicidadeBiomaterial_Silva_2023.pdfcf4ede5e5023881b70dd46feeb512b44MD51123456789/578412024-03-11 16:37:52.661oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/57841Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-03-11T19:37:52Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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