Efeito da laserterapia em células pré-osteoblásticas MC3T3-E1 cultivadas sobre arcabouços de quitosana

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dionizio, Silvano da Cunha
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27847
Resumo: A quitosana é um biopolímero que apresenta uso potencial como arcabouço na engenharia tecidual devido às suas propriedades mecânicas e biológicas, tais como biodegradabilidade não toxicidade, efeito antibacteriano e biocompatibilidade. A laserterapia tem sido estudada como uma ferramenta auxiliar nas técnicas de engenharia tecidual pelo seu efeito bioestimulatório in vitro em diversos tipos celulares, contudo seu efeito sobre células cultivadas em arcabouços de quitosana ainda é desconhecido. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da laserterapia em células pré-osteoblásticas cultivadas sobre arcabouços de quitosana. A quitosana e as membranas produzidas foram submetidas a caracterização físico-química e de superfície. As células da linhagem MC3T3-E1 foram expandidas e cultivadas em quatro grupos, de acordo com a superfícies de cultivo e a aplicação ou não de irradiação: P – plástico da placa de cultivo, sem irradiação, como controle positivo do crescimento celular; L0 – arcabouços de quitosana, sem irradiação; L1 – arcabouços de quitosana, com células irradiadas com dose de 1 J/cm²; e L4 - arcabouços de quitosana, com células irradiadas com dose de 4 J/cm². A laserterapia foi realizada com laser diodo de InGaAlP, com comprimento de onda de 660 nm, potência de 30 mW, em dose única. A proliferação celular foi analisada nos intervalos de 24, 48 e 72 horas após a irradiação, através do ensaio de redução metabólica do Alamar Blue, enquanto a viabilidade celular foi avaliada através dos ensaios de Live/Dead e da Anexina/PI. A morfologia celular e a integração célula/biomaterial foram avaliados no intervalo de 72 horas por MEV. Os dados do ensaio de proliferação mostraram que o grupo L4 apresentou maior proliferação em comparação com grupos P e L0 no intervalo de 24 h (p<0,01) e exibiu uma tendência proliferativa em relação a L0 e L1 no intervalo de 72 h. A avalição da viabilidade por Live/Dead revelou um grande número de células viáveis em todos os grupos, o que foi confirmado pela análise por Anexina/PI, que mostrou alta porcentagem de viabilidade celular nos grupos estudados (P: 89,2%; L0: 82,1%; L1: 82%; e L4: 85,2%). A análise por MEV revelou que no grupo não irradiado (L0) as células apresentaram-se mais isoladas e com formato arredondado, enquanto nos grupos irradiados (L1 e L4) as células exibiram projeções mais evidentes e formaram grupamentos celulares. Em conjunto, os dados do presente estudo mostraram que o arcabouço de quitosana produzido não influenciou a proliferação das células MC3T3-E1, no entanto também não prejudicou a viabilidade celular. A fotobiomodulação, principalmente na dose de 4 J/cm², promoveu aumento da proliferação celular e permitiu que as células superassem eventuais condições desfavoráveis da superfície do biomaterial. Estes resultados sugerem que a laserterapia pode ser uma ferramenta eficaz para promover a proliferação celular nas técnicas de engenharia tecidual com arcabouços de quitosana.
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spelling Dionizio, Silvano da CunhaFarias, Naisandra Bezerra da SilvaSilveira, Raniere Fagundes de MeloBarboza, Carlos Augusto Galvão2019-10-10T20:46:12Z2019-10-10T20:46:12Z2019-06-27DIONIZIO, Silvano da Cunha. Efeito da laserterapia em células pré-osteoblásticas MC3T3-E1 cultivadas sobre arcabouços de quitosana. 2019. 57f. Dissertação (Mestrado em Biologia Estrutural e Funcional) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27847A quitosana é um biopolímero que apresenta uso potencial como arcabouço na engenharia tecidual devido às suas propriedades mecânicas e biológicas, tais como biodegradabilidade não toxicidade, efeito antibacteriano e biocompatibilidade. A laserterapia tem sido estudada como uma ferramenta auxiliar nas técnicas de engenharia tecidual pelo seu efeito bioestimulatório in vitro em diversos tipos celulares, contudo seu efeito sobre células cultivadas em arcabouços de quitosana ainda é desconhecido. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da laserterapia em células pré-osteoblásticas cultivadas sobre arcabouços de quitosana. A quitosana e as membranas produzidas foram submetidas a caracterização físico-química e de superfície. As células da linhagem MC3T3-E1 foram expandidas e cultivadas em quatro grupos, de acordo com a superfícies de cultivo e a aplicação ou não de irradiação: P – plástico da placa de cultivo, sem irradiação, como controle positivo do crescimento celular; L0 – arcabouços de quitosana, sem irradiação; L1 – arcabouços de quitosana, com células irradiadas com dose de 1 J/cm²; e L4 - arcabouços de quitosana, com células irradiadas com dose de 4 J/cm². A laserterapia foi realizada com laser diodo de InGaAlP, com comprimento de onda de 660 nm, potência de 30 mW, em dose única. A proliferação celular foi analisada nos intervalos de 24, 48 e 72 horas após a irradiação, através do ensaio de redução metabólica do Alamar Blue, enquanto a viabilidade celular foi avaliada através dos ensaios de Live/Dead e da Anexina/PI. A morfologia celular e a integração célula/biomaterial foram avaliados no intervalo de 72 horas por MEV. Os dados do ensaio de proliferação mostraram que o grupo L4 apresentou maior proliferação em comparação com grupos P e L0 no intervalo de 24 h (p<0,01) e exibiu uma tendência proliferativa em relação a L0 e L1 no intervalo de 72 h. A avalição da viabilidade por Live/Dead revelou um grande número de células viáveis em todos os grupos, o que foi confirmado pela análise por Anexina/PI, que mostrou alta porcentagem de viabilidade celular nos grupos estudados (P: 89,2%; L0: 82,1%; L1: 82%; e L4: 85,2%). A análise por MEV revelou que no grupo não irradiado (L0) as células apresentaram-se mais isoladas e com formato arredondado, enquanto nos grupos irradiados (L1 e L4) as células exibiram projeções mais evidentes e formaram grupamentos celulares. Em conjunto, os dados do presente estudo mostraram que o arcabouço de quitosana produzido não influenciou a proliferação das células MC3T3-E1, no entanto também não prejudicou a viabilidade celular. A fotobiomodulação, principalmente na dose de 4 J/cm², promoveu aumento da proliferação celular e permitiu que as células superassem eventuais condições desfavoráveis da superfície do biomaterial. Estes resultados sugerem que a laserterapia pode ser uma ferramenta eficaz para promover a proliferação celular nas técnicas de engenharia tecidual com arcabouços de quitosana.Chitosan is a biopolymer that presents potential use as a scaffold in tissue engineering due to its mechanical and biological properties, such as biodegradability, non-toxicity, antibacterial effect and biocompatibility. Laser therapy has been studied as an auxiliary tool in tissue engineering techniques due to its in vitro biostimulating effect on several cell types, but its effect on cells grown on chitosan scaffolds is still unknown. The aim of this study was to evaluate the effect of laser therapy on pre-osteoblastic cells cultured on chitosan scaffolds. Chitosan and membranes produced were subjected to physical-chemical and surface characterization. Cells of the MC3T3-E1 lineage were expanded and divided into four groups according to the surface and the use or not of irradiation: P – plastic of the culture dish, without irradiation, as a positive control of cell growth; L0 – chitosan scaffolds, without irradiation; L1 – chitosan scaffolds, cells submitted to irradiation with a dose of 1 J/cm²; and L4 – chitosan scaffolds, cells submitted to irradiation with a dose of 4 J/cm². Laser therapy was performed with InGaAlP diode laser, with wavelength of 660 nm, power of 30 mW, in a single dose. Cell proliferation was analyzed at 24, 48 and 72 h after irradiation through the Alamar Blue metabolic reduction assay, while cell viability was assessed by Live/Dead and Annexin V/PI assays. Cell morphology and cell-biomaterial integration were evaluated at 72 h by SEM. Data from the proliferation assay showed that L4 group exhibited greater proliferation compared to P and L0 groups at 24 h (p <0.01) and showed a proliferative tendency in relation to L0 and L1 at 72 h. The evaluation of viability by Live/Dead assay revealed a large number of viable cells in all groups, which was confirmed by Annexin V/PI analysis, which showed a high percentage of cell viability in the studied groups (P: 89.2%; L0: 82.1%; L1: 82%; e L4: 85.2%). SEM analysis revealed that in the non-irradiated group (L0) the cells were more isolated and rounded, while in the irradiated groups (L1 and L4) the cells showed more evident projections and formed cellular clusters. Taken together, data from the present study showed that the chitosan scaffolds produced did not influence the proliferation of MC3T3-E1 cells, but also did not impair cell viability. Photobiomodulation, especially at the dose of 4 J/cm², promoted an increase in cell proliferation and allowed the cells to overcome any unfavorable conditions on the surface of the biomaterial. These results suggest that laser therapy may be an effective tool to promote cell proliferation in tissue engineering techniques with chitosan scaffolds.CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASLaserBiomateriaisPolímerosProliferação celularEfeito da laserterapia em células pré-osteoblásticas MC3T3-E1 cultivadas sobre arcabouços de quitosanainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOLOGIA ESTRUTURAL E FUNCIONALUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTEfeitolaserterapiacélulas_Dionizio_2019.pdf.txtEfeitolaserterapiacélulas_Dionizio_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain99468https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27847/2/Efeitolaserterapiac%c3%a9lulas_Dionizio_2019.pdf.txtbe239b31a26821a1375fea5dd5876711MD52THUMBNAILEfeitolaserterapiacélulas_Dionizio_2019.pdf.jpgEfeitolaserterapiacélulas_Dionizio_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1210https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27847/3/Efeitolaserterapiac%c3%a9lulas_Dionizio_2019.pdf.jpg0f0c4dbfa850777e05eeed5166e846f3MD53ORIGINALEfeitolaserterapiacélulas_Dionizio_2019.pdfapplication/pdf1593793https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27847/1/Efeitolaserterapiac%c3%a9lulas_Dionizio_2019.pdf875968899a0a792f6bbdf697b03a5363MD51123456789/278472019-10-13 02:24:59.857oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27847Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-10-13T05:24:59Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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