Funcionalização de nanotopografia de titânio com extrato de bagaço de uva: caracterização de superfície e efeitos sobre a diferenciação osteogênica in vitro

• Autor(a) principal: Scannavino, Rafaella da Cruz Polizelli
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58132/tde-11112022-171323/
• topic: Funcionalização de superfície polifenóis; Grape; Nanotopografia; Nanotopography; Osteoblastos; Osteoblasts; Polyphenols; Surface functionalization; Titânio; Titanium; Uva

A funcionalização de superfícies nanoestruturadas de implantes metálicos com moléculas orgânicas vem se destacando como estratégia importante para o controle de eventos biológicos que ocorrem na região interfacial durante o reparo ósseo. O objetivo do presente estudo foi avaliar, in vitro , a diferenciação osteogênica sobre titânio com nanotopografia (Ti-nano) funcionalizada com polifenóis (PPHE) obtidos de extrato de bagaço de uva. Superfícies de Ti-nano funcionalizadas com PPHE e seus controles foram caracterizadas por métodos de microscopia de fluorescência e eletrónica, conteúdo fenólico total, atividade antioxidante, molhabilidade e potencial zeta, e a diferenciação osteogênica, por imunofluorescência, viabilidade celular, expressão de marcadores chaves da diferenciação osteoblástica e mineralização da matriz extracelular. A nanotopografia de Ti foi obtida por meio de condicionamento químico de solução de ácido sulfúrico e peróxido de hidrogénio a 30 volumes (1:1). Células osteoblásticas da linhagem UMR-106 foram utilizadas para os experimentos com culturas de células. Os resultados mostraram que a funcionalização de Ti-nano com solução de extrato de bagaço de uva a 1 mg/mL permite a disponibilização de PPHE sobre sua superfície nanotopográfica de TiO2, em quantidade e distribuição variadas na dependência do solvente utilizado, sendo mais abundante e menos inomogênea com o meio de cultura. A presença de conteúdo orgânico rico em PPHE sobre Ti-nano foi confirmada por autofluorescência vermelha e MEV, atenuando os aspectos nanotopográficos da superfície do metal, e reduzindo a sua alta molhabilidade, como também por espectroscopia no UV-vis e atividade antioxidante. A análise do potencial zeta indicou que os PPHE eram estáveis sobre a superfície de Ti-nano, com a qual exibiam ligações eletrostáticas fracas. A interação de células UMR-106 com Ti-nano funcionalizado com solução de extrato de bagaço de uva a 0,01 pg/µmL, 1 pg/mL ou 1 µmg/mL resultou em tendência à maior atividade osteogênica para a maior concentração (1mg/mL), com valores menores de viabilidade celular, maiores de expressão de Alp, Bsp e Col, e menores de Opn. Em conclusão, a funcionalização de PPHE sobre nanotopografia de Ti pode favorecer a atividade osteogênica em sua superfície, com potencial para aplicações no desenvolvimento de implantes osseointegráveis.