Hidrogéis de ácido hialurônico foto-reticuláveis liberadores de óxido nítrico para reparo de cartilagens

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Catori, Daniele Mayara, 1994-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14537
Resumo: Orientador: Marcelo Ganzarolli de Oliveira
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A formação de ligações tioleno resultou em uma redução de seis vezes no tempo de gelificação e em um aumento de cerca de duas vezes no módulo de elasticidade dos hidrogéis hidratados em relação aos hidrogéis formados somente por HAGMA. Nanopartículas de poli(ácido lático-co-glicólico) (PLGA) foram funcionalizadas com S-nitrosoglutationa (GSNO) através da terminação ácida do PLGA e utilizadas para a liberação de NO e para proteger a GSNO da fotodecomposição e da reação com espécies radicalares durante a foto-reticulação. Os hidrogéis HAGMA/GELSH mostraram liberação contínua de NO durante 4 dias com taxas de liberação variando de 0,240 a 0,780 fmol mg-1 min-1. Ensaios biológicos confirmaram que os hidrogéis são citocompatíveis e que a liberação de NO estimulou a adesão e proliferação de fibroblastos. Na segunda abordagem, a técnica baseada em extrusão Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH) foi usada para fabricar hidrogéis auto-suportados a partir do preparo de tintas compostas de ácido hialurônico metacrilado (HA(GM)) e pectina metacrilada (PEC(GM). O uso de um banho de suporte de gelatina para sustentar os filamentos extrudados durante a impressão e pós-cura promoveu uma fidelidade de forma até então não relatada para tintas de baixa viscosidade. A tinta, extrudada permitiu a obtenção de arcabouços de hidrogéis duplamente reticulados através da gelificação ionotrópica da PEC(GM), promovida pela presença de cloreto de cálcio no banho de suporte, juntamente com a foto-reticulação dos grupos metacrilato da PEC(GM) e do HA(GM), promovida pela irradiação com luz UV. Assim, as duas estratégias apresentadas nessa tese podem representar novas estratégias para o desenvolvimento de hidrogéis foto-reticuláveis com liberação localizada de NO para o reparo de cartilagemAbstract: Degenerative processes in cartilage represent one of the major public health problems worldwide. As an alternative to conventional treatments for cartilage repair, photocrosslinkable hydrogels for in situ gelation and 3D printing of scaffolds were developed in this thesis. In the first approach, hydrogels composed of methacrylated hyaluronic acid (HAGMA) and thiolated gelatin (GELSH) were developed, capable of undergoing in situ photo-crosslinking and releasing nitric oxide (NO) locally. The formation of thiol-ene bonds resulted in a six-fold reduction in gelation time and an approximately two-fold increase in the modulus of elasticity of the hydrated hydrogels, compared to hydrogels formed only with HAGMA. Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles were functionalized with S-nitrosoglutathione (GSNO) via acid termination of PLGA and used for NO release and to protect GSNO from photodecomposition and reaction with radical species during photocrosslinking. The HAGMA/GELSH hydrogels showed continuous NO release over 4 days with release rates ranging from 0.240 to 0.780 fmol mg-1 min-1. Biological assays confirmed that the hydrogels are cytocompatible and that NO release stimulated fibroblast adhesion and proliferation. In the second approach, the extrusion-based technique Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH) was used to fabricate self-supported hydrogels from the preparation of inks composed of methacrylated hyaluronic acid (HA(GM)) and methacrylated pectin (PEC(GM)). The use of a gelatin support bath to hold the extruded filaments during printing and post-curing promoted a shape fidelity hitherto unreported for low viscosity inks. The extruded ink allowed the obtaining of double-crosslinked hydrogel scaffolds through the ionotropic gelation of PEC(GM), promoted by the presence of calcium chloride in the support bath, together with the photocrosslinking of the methacrylate groups of PEC(GM) and HA(GM), promoted by irradiation with UV light. Thus, the two strategies presented in this thesis may represent new strategies for the development of photocrosslinkable hydrogels with localized NO release for cartilage repairDoutoradoFísico-QuímicaDoutora em CiênciasCAPES88882.329146/2010-01CNPQ[s.n.]Oliveira, Marcelo Ganzarolli de, 1959-Araujo, Daniele Ribeiro deSabadini, EdvaldoSoares, Rosane Michele DuarteSilva, José Alberto Fracassi daUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCatori, Daniele Mayara, 1994-20232023-09-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (92 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/14537CATORI, Daniele Mayara. Hidrogéis de ácido hialurônico foto-reticuláveis liberadores de óxido nítrico para reparo de cartilagens. 2023. 1 recurso online (92 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14537. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1371931porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-12-19T17:19:13Zoai::1371931Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-12-19T17:19:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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