Avaliação da citotoxicidade e genotoxicidade de microesferas à base de hidroxiapatita nanoestruturada para aplicação na regeneração óssea

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dantas, Marina Rocha do Nascimento
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51279
Resumo: Os atuais tratamentos usados em defeitos ósseos apresentam diferentes limitações, como rejeições imunológicas e procedimentos cirúrgicos invasivos. Na medicina regenerativa busca-se o desenvolvimento de alternativas seguras que possam apresentar uma aplicabilidade efetiva para tratar esses problemas. Nesse contexto, a pesquisa de novos biomateriais tem demonstrado excelentes resultados na busca de soluções para esses problemas. Dentre os biomateriais, destacam-se aqueles cuja composição é à base de hidroxiapatita (HA), principal constituinte inorgânico da fase mineral óssea, como exemplo as microesferas à base de HA. A HA permite a incorporação de outros elementos em sua estrutura, com vista a melhorar suas características físico-químicas e funcionais. Assim, a substituição com íons estrôncio (Sr2+), zinco (Zn2+), fluoreto (F-), e carbonato (CO32-) podem alterar a bioatividade da HA. Contudo, modificações na estrutura e/ou composição da HA conduz à produção de novos biomateriais que podem interagir de forma diferente com as células, sendo necessária a avaliação da sua biocompatibilidade e, consequente, biossegurança. Neste estudo foram analisadas a citotoxicidade e genotoxicidade, in vitro, de diferentes microesferas à base de HA nanoestruturada substituídas Sr2+, Zn2+, F- e CO32- pelo teste de MTT [brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio] e CBMN (Micronúcleo com Bloqueio de Citocinese), respectivamente. O teste de MTT permite avaliar a viabilidade das células expostas a um agente correlacionando aconversão do reagente MTT em cristais insolúveis de Formazan, que podem ser quantificados. O teste de CBMN permite avaliar o potencial genotóxico e mutagênico de uma amostra pela quantificação da ocorrência de alterações cromossômicas presentes em células binucleadas. Os resultados indicaram que os biomateriais em questão não afetaram significativamente a proliferação celular, nem induziram alterações nucleares, sugerindo que poderão fornecer um sistema seguro para futuras aplicações clínicas. Ambos os testes realizados fazem parte das etapas iniciais e, portanto, serão complementados, posteriormente, com mais estudos de biocompatibilidade para confirmar a biossegurança destas microesferas.
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Monografia (Graduação em Ciências Biológicas) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51279Os atuais tratamentos usados em defeitos ósseos apresentam diferentes limitações, como rejeições imunológicas e procedimentos cirúrgicos invasivos. Na medicina regenerativa busca-se o desenvolvimento de alternativas seguras que possam apresentar uma aplicabilidade efetiva para tratar esses problemas. Nesse contexto, a pesquisa de novos biomateriais tem demonstrado excelentes resultados na busca de soluções para esses problemas. Dentre os biomateriais, destacam-se aqueles cuja composição é à base de hidroxiapatita (HA), principal constituinte inorgânico da fase mineral óssea, como exemplo as microesferas à base de HA. A HA permite a incorporação de outros elementos em sua estrutura, com vista a melhorar suas características físico-químicas e funcionais. Assim, a substituição com íons estrôncio (Sr2+), zinco (Zn2+), fluoreto (F-), e carbonato (CO32-) podem alterar a bioatividade da HA. Contudo, modificações na estrutura e/ou composição da HA conduz à produção de novos biomateriais que podem interagir de forma diferente com as células, sendo necessária a avaliação da sua biocompatibilidade e, consequente, biossegurança. Neste estudo foram analisadas a citotoxicidade e genotoxicidade, in vitro, de diferentes microesferas à base de HA nanoestruturada substituídas Sr2+, Zn2+, F- e CO32- pelo teste de MTT [brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio] e CBMN (Micronúcleo com Bloqueio de Citocinese), respectivamente. O teste de MTT permite avaliar a viabilidade das células expostas a um agente correlacionando aconversão do reagente MTT em cristais insolúveis de Formazan, que podem ser quantificados. O teste de CBMN permite avaliar o potencial genotóxico e mutagênico de uma amostra pela quantificação da ocorrência de alterações cromossômicas presentes em células binucleadas. Os resultados indicaram que os biomateriais em questão não afetaram significativamente a proliferação celular, nem induziram alterações nucleares, sugerindo que poderão fornecer um sistema seguro para futuras aplicações clínicas. Ambos os testes realizados fazem parte das etapas iniciais e, portanto, serão complementados, posteriormente, com mais estudos de biocompatibilidade para confirmar a biossegurança destas microesferas.The current treatments used in bone defects have different limitations, such as immunological rejections and invasive surgical procedures. In regenerative medicine, the development of safe alternatives with an effective applicability to treat these problems is sought. In this context, research into new biomaterials has shown excellent results in the search for solutions to these problems. Among the biomaterials, those whose composition is based on hydroxyapatite (HA), the main inorganic constituent of the bone mineral phase, stand out, as an example the microspheres based on HA. HA allows the incorporation of other elements in its structure to improve its physicochemical and functional characteristics. Thus, substitution with strontium (Sr2+),zinc (Zn2+), fluoride (F-), and carbonate (CO32-) ions can alter the bioactivity of HA. However, changes in HA structure and/or composition lead to the production of new biomaterials that can interact differently with cells, requiring the assessment of their biocompatibility and, consequently, biosafety. In this study, the in vitro cytotoxicity and genotoxicity of different microspheres based on nanostructured HA substituted Sr2+, Zn2+, F- and CO32- were analyzed, by the MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl bromide))-2,5-diphenyltetrazolium] and CBMN (Cytokinesis Blocked Micronucleus) assays, respectively. The MTT allows the evaluation of the viability of cells exposed to an agent by correlating the conversion of the MTT reagent into insoluble formazan crystals, which can be quantified. The CBMN test allows the evaluation of the genotoxic and mutagenic potential of a sample by quantifying the occurrence of chromosomal alterations present in binucleated cells. The results indicated that the biomaterials in question did not significantly affect cell proliferation, nor induce nuclear alterations, suggesting that they could provide a safe system for future clinical applications. Both tests performed are the initial steps and, therefore, will be complemented later with more biocompatibility studies to confirm the biosafety of these microspheres.CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NorteCiências Biológicas - BachareladoUFRNBrasilDepartamento de Biologia Celular e GenéticaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::MUTAGENESEHidroxiapatitaMTTCBMNBiomaterialHydroxyapatiteMTTCBMNBiomaterialAvaliação da citotoxicidade e genotoxicidade de microesferas à base de hidroxiapatita nanoestruturada para aplicação na regeneração ósseaEvaluation of the cytotoxicity and genotoxicity of microspheres based on nanostructured hydroxyapatite for application in bone regenerationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliaçãodacitotoxicidade_Dantas_2022.pdfAvaliaçãodacitotoxicidade_Dantas_2022.pdfapplication/pdf1100288https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51279/1/Avalia%c3%a7%c3%a3odacitotoxicidade_Dantas_2022.pdf9fd280e8ada649d58bdd8f7e45ab2383MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51279/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51279/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/512792023-02-14 11:57:40.102oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-02-14T14:57:40Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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