Made available in DSpace on 2015-06-25T02:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000471017-Texto+Completo-0.pdf: 5708318 bytes, checksum: 28730b4a87bc0d3ea819556c7b2b4dc6 (MD5) Previous issue date: 2015 / Lesions in bone tissue reach 15 million cases per year worldwide. Thus, a significant amount of bone tissue transplants have been performed in recent years. A promising alternative to bone graft is in the field of tissue engineering, which is based on the use of polymeric structures acting as support for hard tissue regeneration. The objective of this project was look for the association of the PLGA copolymer, to the bioceramic hydroxyapatite, to form a polymeric bioactive macroporous structure. The preparation was made through the PLGA dissolution in chloroform, followed by addition of sodium chloride and hydroxyapatite (porogenic agent). Molding of the samples was performed by compression in hydraulic press. After, was performed the leaching of the scaffolds, followed by treatment with NaOH. Finally the composites obtained were characterized by FEG - SEM, in order to analyze qualitatively the morphology, porosity and interconnectivity of the pores; the hydrophilicity of the surface was evaluated by wettability tests it was proved chemical treatment efficiency; in vitro hydrolytic degradation assays performed as a function of time demonstrate that the percentage of degradation of various types of scaffolds did not showed significant changes between 14 and 42 days. Hydrolytic degradation assays found yet that the fluid retention was higher in scaffolds chemically treated; compression tests evaluated the mechanical behavior of different types of scaffolds made. It was concluded then that the methodology used originated macroporous composites that may be applied in bone tissue engineering. / Lesões em tecido ósseo chegam a somar 15 milhões de casos por ano mundialmente. Diante disso, uma quantidade significativa de transplantes de tecidos ósseos tem sido realizada nos últimos anos. Uma alternativa promissora para enxertos ósseos está na área da engenharia de tecidos, que se baseia na utilização de estruturas poliméricas atuando como scaffolds para regeneração do tecido duro. O objetivo deste trabalho foi buscar a associação entre o copolímero PLGA e a biocerâmica hidroxiapatita com a finalidade de formar uma estrutura polimérica bioativa macroporosa. A confecção foi dada através da dissolução de PLGA em clorofórmio, seguida da adição de hidroxiapatita e cloreto de sódio (agente porogênico). A moldagem das amostras foi realizada por compressão em prensa hidráulica. Após, foi feita a lixiviação das amostras, seguida do tratamento com NaOH. Finalmente os compósitos obtidos foram caracterizados através de MEV-FEG, visando analisar qualitativamente a morfologia, a porosidade e a interconectividade dos poros; a hidrofilicidade das superfícies foi analisada por testes de molhabilidade em que foi comprovada a eficiência do tratamento químico; ensaios de degradação hidrolítica realizados em função do tempo revelaram que o percentual de degradação dos diferentes tipos de scaffolds não apresentou mudança significativa entre os tempos de 14 e 42 dias. O ensaio de degradação hidrolítica constatou ainda que a retenção de líquido fora maior em scaffolds tratados quimicamente; os ensaios de compressão avaliaram o comportamento mecânico dos diferentes tipos de scaffolds confeccionados. Concluiu-se, então, que a metodologia utilizada originou compósitos macroporosos que podem vir a ser aplicados na engenharia de tecido ósseo.

Orientador: Joni Augusto Cirelli / Banca: Ana Paula Faloni de Souza / Banca:Paulo Tambasco de Oliveira / Banca: Roberto Henrique Barbeiro / Banca: Elcio Marcantonio Junior / Resumo: Estruturas tridimensionais (scaffolds) construídas por técnicas de impressão tridimensional vêm ganhando espaço em reconstrução e regeneração de tecidos, pois permitem a fabricação de scaffolds com formas complexas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar físico-química e biologicamente matrizes de poli (3-hidroxibutirato) (PHB), confeccionadas por impressão tridimensional via sinterização seletiva a laser (selective laser sinterization - SLS), funcionalizadas com fibroína da seda (FB), apatitas (HA) e/ou peptídeo de crescimento osteogênico (osteogenic growth peptide - OGP), com finalidade de regeneração óssea. Os resultados de caracterização demonstraram que a impressão via SLS produziu scaffolds de PHB com percentual de porosidade de 55,8±0,7% e com poros regulares de 500-700 µm. A adição de FB e HA mantiveram resultados de porosidade semelhantes e aumentaram a taxa de absorção de água do PHB no período inicial de 2 h. A incorporação de FB melhorou a resistência à compressão e o módulo de elasticidade, sendo este também melhorado por FB-HA. Nos ensaios in vitro observou-se uma boa adesão, espraiamento e proliferação celular em todos os grupos. Na avaliação indireta da precipitação de cálcio sobre as amostras, observou-se um melhor resultado no grupo FB-HA, principalmente em 3 dias. In vivo, os grupos experimentais falharam em estimular a osteogênese de contato, entretanto mantiveram a espessura da área de implantação, o que não ocorreu no grupo controle coágulo. Conclui-se que os scaffolds avaliados possuem algumas propriedades favoráveis a aplicação em regeneração óssea, entretanto alguns mecanismos de funcionamento dos mesmos in vivo, principalmente em longo prazo, ainda precisam ser entendidos e melhorados. / Abstract: Three-dimensional structures (scaffolds) fabricated by three-dimensional printing techniques (3DP), have been widely used in tissues reconstruction and regeneration. The main advantage of that technique is the possibility of manufacturing scaffolds with complex shapes. The aim of this study was to perform physicochemical and biological characterization of three-dimensional matrices of poly (3-hydroxybutyrate) (PHB), made by 3DP via selective laser sintering (SLS), functionalized with silk fibroin (FB), apatites (HA) and / or osteogenic growth peptide (OGP), to favor bone regeneration. The results demonstrated that SLS 3DP produced PHB scaffolds with porosity percentage of 55.8 ± 0.7% with regular pores of 500-700 µm. The addition of HA and FB results in similar porosity and enhanced PHB water absorption rate, at the 2h timepoint. The incorporation of FB improved compressive strength and elastic modulus, which was also improved by FB-HA. In vitro tests showed good cell adhesion, spreading and proliferation in all. In the indirect evaluation of calcium precipitation a better result was observed in FB-HA group mainly in 3 days. In vivo experimental groups failed to stimulate contact osteogenesis. However, the scaffolds preserved the thickness of implantation area, which did not occur in the control clot group. It was concluded that the scaffolds evaluated in this study have some favorable properties for bone regeneration. However some of their action mechanisms in vivo, especially in long-term periods, still have to be better understood. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-03-15T02:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000454708-Texto+Completo-0.pdf: 503289 bytes, checksum: ad5f0c77d8fc1163a56cb76e1be4884d (MD5) Previous issue date: 2014 / In recent decades, tissue engineering techniques have been reported in the literature as an alternative to conventional autogenous grafts for bone defects and subsequent installation of dental implants, combining a material with the same biological properties of autogenous bone without its limiting factors. This technology requires a carrier for the cells, where hyaluronic acid, a natural glycosaminoglycan, appears to have suitable characteristics to carry out this role. It exerts various biological functions depending on its molecular weight, which can be classified as high (> 1000 kDa), low (from 50 to 1000 kDa) or very low (<50 kDa). Furthermore, there is the hyaluronidase, an enzyme that degrades hyaluronic acid into smaller fragments, influencing the cellular response. Thus, this study aimed to evaluate in vitro the influence of the enzyme hyaluronidase (HYAL) on the high hyaluronic acid (HA-HMW) and low molecular weight (HA-LMW) and their potential cytotoxicity on NIH - 3T3 cells. The MTT assay was performed analyzing cell viability of the following groups: (G1) Cells + HA-HMW; (G2) Cells + HA- LMW; (G3) Cells + HA-HMW + HYAL; (G4) Cells + HA-LMW + HYAL; (G5) Cells + HA-HMW + hydroxyapatite; (G6) Cells + HA-LMW + hydroxyapatite; (G7) Cells + HA-HMW + HYAL + hydroxyapatite; (G8) Cells + HA-LMW + HYAL + hydroxyapatite; (G9) Cells (positive control); (G10) Cells + hypochlorite (negative control). The cell viability for each group were as follows: (G1) 76,0%, (G2) 63,3%, (G3) 67,4%, (G4) 76,5%, (G5) 57,6%, (G6) 60,8%, (G7) 64,4%, (G8) 74,3%, (G9) 100% e (G10) 12,4%.It was found that all groups had significantly higher cell viability compared to the negative control. And although there was no significant difference between experimental groups, only the G1, G4 and G8 groups did not differ significantly from the positive control. Therefore, HA-HMW had better viability in the absence of enzyme hyaluronidase, although HA-LMW provided greater cell viability in the presence of the enzyme. Results indicated that the low-weight hyaluronic acid might be applicable for tissue engineering grafting techniques. / Nas últimas décadas, técnicas envolvendo engenharia tecidual têm sido reportadas na literatura como opção alternativa aos enxertos autógenos convencionais para correção de defeitos ósseos e posterior instalação de implantes dentários. Estas buscam basicamente um material que apresente as mesmas propriedades biológicas do osso autógeno sem seus fatores limitantes. Tal tecnologia necessita, entre outros componentes, de um scaffold para as células, onde o ácido hialurônico, um glicosaminoglicano natural, parece ter características adequadas para exercer este papel. Ele exerce funções biológicas diferentes dependendo do seu peso molecular, que pode ser classificado em alto (> 1000 kDa), baixo (de 50 a 1000 kDa) ou baixíssimo (< 50 kDa). Além disso, no organismo humano há a presença da hialuronidase, enzima que degrada o ácido hialurônico em fragmentos menores, elementos estes que possivelmente podem influenciar a resposta celular. Desta forma, este estudo buscou avaliar, in vitro, a influência da enzima hialuronidase (HIAL) sobre o ácido hialurônico de alto (AH-APM) e baixo peso molecular (AH-BPM), bem como seu possível potencial citotóxico sobre células da linhagem NIH-3T3.Para tal, foi realizado o teste de MTT analisando a viabilidade celular dos seguintes grupos: (G1) Células + AH-APM; (G2) Células + AH-BPM; (G3) Células + AH-APM + HIAL; (G4) Células + AH-BPM + HIAL; (G5) Células + AH-APM + Hidroxiapatita; (G6) Células + AH-BPM + Hidroxiapatita; (G7) Células + AH-APM + HIAL + Hidroxiapatita; (G8) Células + AH-BPM + HIAL + Hidroxiapatita; (G9) Células (controle positivo); (G10) Células + hipoclorito (controle negativo). A viabilidade celular média de cada grupo foi: (G1) 76,0%, (G2) 63,3%, (G3) 67,4%, (G4) 76,5%, (G5) 57,6%, (G6) 60,8%, (G7) 64,4%, (G8) 74,3%, (G9) 100% e (G10) 12,4%. Os resultados indicaram que todos os grupos apresentaram viabilidade celular significativamente superior ao controle negativo. E apesar de não haver diferença significativa entre os grupos experimentais, somente os grupos G1, G4 e G8 não diferiram do controle positivo. O AH-APM apresentou melhor viabilidade na ausência da enzima hialuronidase, enquanto que o AH-BPM proporciona uma melhor viabilidade celular na presença desta enzima.

Made available in DSpace on 2014-05-24T02:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000458211-Texto+Completo-0.pdf: 2390147 bytes, checksum: 88c6a01bcd87265c68297af0c6ea8e78 (MD5) Previous issue date: 2014 / Bioresorbable polymers have been used as scaffolds in tissue engineering, thus representing an important alternative for reconstruction of lesions and tissue losses. This study aimed to evaluate the in vivo performance of three-dimensional scaffolds made of polycaprolactone (PCL), by means of through a PCL implant on the subcutaneous tissues of rats’ back and calvaria, as well as the reaction of their kidneys, lungs and liver. The histological analysis of the bone repair process in calvaria showed the presence of newly formed bone growing towards the center of the defects. The formation of a thin fibrous capsule was observed in the tissues adjacent to the scaffold implanted on the back of all animals, with collagenous fibers involving the implant. As for events occurring in animals' kidneys, lungs and liver, there were no harmful tissue alterations in these organs nor the presence of inflammatory process, hyperplasia, metaplasia, dysplasia or hemorrhage. A quantitative analysis of the bone repair process was performed using histomorphometry and cone beam computed tomography (CBCT). Results showed that the newly formed bone grew towards the center of the defects.Statistical analysis revealed that the total area of new bone formation was greater in experimental defects at 21, 60 and 120 days, showing a statistically significant difference. In tomographic analysis found that new bone formation is more likely to occur in experimental defects, but with no statistically significant difference. Considering tomographic analysis as a new method for the assessment of new bone formation, the data obtained from this assessment could not be correlated with those obtained from histomorphometric analysis. Therefore, it can be concluded that PCL scaffolds produced on an additive manufacturing machine are biocompatible, non-cytotoxic and bioresorbable products that promote osteoconduction. PCL showed great potential for clinical use in the treatment of bone defects by increasing bone área and seems to be an appropriate biomaterial to be used in other studies aiming to elucidate issues related to this topic. Additionally, CBCT does not seem to be a useful tool in the evaluation of new bone formation of rat calvaria, which means that histomorphometric analysis is still the most appropriate method. / Polímeros biorreabsorvíveis vêm sendo utilizados como scaffolds na engenharia tecidual, destacando-se como alternativa para reconstrução de lesões e perdas teciduais. Neste estudo, avaliou-se o desempenho in vivo de scaffolds tridimensionais de polímero policaprolactona (PCL), através do implante do PCL nos tecidos subcutâneos do dorso e na calvária, bem como da reação dos órgãos rins, pulmões e fígado de ratos. A análise histológica qualitativa do processo de reparo ósseo nas calvárias mostrou neoformação óssea e que o osso neoformado cresceu em direção ao centro de defeitos. Nos tecidos adjacentes ao scaffold implantado no dorso, percebeu-se que em todos os animais houve formação de cápsula fibrosa fina, com fibras colágenas organizadas envolvendo o implante. Com relação aos eventos ocorridos nos rins, fígado e pulmões dos animais, não houve alterações teciduais danosas aos órgãos, tampouco a presença de processo inflamatório, hiperplasia, metaplasia, displasia ou hemorragia.A análise quantitativa do processo de reparo ósseo foi realizada através de histomorfometria e tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Após análise estatística, a área total de neoformação óssea em mm2 foi maior nos defeitos experimentais aos 21, 60 e 120 dias, com diferença estatisticamente significativa. Na análise tomográfica, percebeu-se uma tendência de maior neoformação óssea nos defeitos experimentais, mas sem diferença estatisticamente significativa. Considerando-se a análise tomográfica como uma nova metodologia para avaliação de neoformação óssea, os dados obtidos através dessa avaliação não puderam ser correlacionados com aqueles obtidos na análise histomorfométrica. Portanto, conclui-se que os scaffolds de PCL produzidos na plataforma experimental de manufatura aditiva são biocompatíveis, não citotóxicos, biorreabsorvíveis e promovem osteocondução. O PCL apresentou grande potencial de aplicação clínica nos defeitos onde se espera aumentar a área óssea e parece adequado como um biomaterial de escolha para outros estudos que elucidem as questões pertinentes. A TCFC não parece ser uma ferramenta útil na avaliação da neoformação óssea em calvária de ratos, de modo que a análise histomorfométrica permanece como método mais adequado.

Made available in DSpace on 2014-07-12T02:02:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000459191-Texto+Completo-0.pdf: 819229 bytes, checksum: 3f5f2f0e1d369ad5b2e6c1504cd4c144 (MD5) Previous issue date: 2014 / The reposition of a lost osseous structure is challenging in oral rehabilitations involving osseointegrated implants. Tissue engineering techniques aiming reposition of lost calcified tissues has evolved in the last years as an alternative to the autologous bone graft, without the need of a donor site. Among the required techniques and biomaterials, the hyaluronic acid (HA) presents itself as promising alternative for tissue engineering. HA is present in the extracellular matrix of all living tissues, and also allows modifications in its structure, serving as a carrier for several compounds utilized in bone repair. Depending on its molecular weight, studies show that different cytotoxic effects might be observed. Thus, the present study evaluated, in vitro, the cytotoxicity of high and low molecular weight HA on NIH-3T3 cells, following the ISO 10993-12 test standards for cytotoxicity analysis. A MTT test was conducted with the following groups: (G1) cells + high molecular weight hyaluronic acid; (G2) cells + low molecular weight hyaluronic acid; (G3) cells + high molecular weight hyaluronic acid + hydroxyapatite; (G4) cells + low molecular weight hyaluronic acid + hydroxyapatite; (G5) cells (positive control); (G6) cells+ hypochlorite (negative control). The results show that most groups presented higher cellular viability when compared to the negative control and lower than the positive control group (p<0. 05). Group G1 presented no statistical difference when compared to the positive control (G5) (p<0. 05), indicating that high molecular weight HA might be applicable as a cell carrier for tissue engineering. / A reposição de base óssea perdida é um fator de grande complexidade nas reabilitações orais envolvendo implantes osseointegrados. A engenharia tecidual tem evoluído nos últimos anos por apresentar-se como uma alternativa ao enxerto ósseo autógeno, não exigindo um sitio doador de tecido para tal. Dentre as principais técnicas e biomateriais utilizados em engenharia tecidual, o acido hialurônico (AH) apresenta-se como um composto promissor como veículo celular. Presente na matriz extracelular de todos os tecidos vivos, ele permite sua modificação estrutural, maximizando seu potencial como veículo celular em reparos ósseos. Dependendo do seu peso molecular, estudos mostram diferentes efeitos citotóxicos podem ser verificados. Desta forma, este estudo procurou avaliar, in vitro, a citotoxicidade do AH de alto e de baixo peso molecular, sobre células da linhagem NIH-3T3, segundo o teste padrão da norma ISO 10993-12 para analise de citotoxicidade. Para isso, um teste de MTT foi realizado com o seguinte arranjo de grupos: (G1) Células + AH de alto peso molecular; (G2) Células + AH de baixo peso molecular; (G3) Células + AH de alto peso molecular + Hidroxiapatita; (G4) Células + AH de baixo peso molecular + Hidroxiapatita; (G5) Células (controle positivo); (G6) Células + hipoclorito (controle negativo). Os resultados mostram que todos os grupos apresentam viabilidade superior ao controle negativo e inferior ao controle positivo exceto o grupo G1, onde verificou-se ausência de diferença estatística entre este e o controle positivo. Resultados preliminares apontam para o emprego do AH de alto peso molecular como compatível para veículo celular em engenharia tecidual.

Este trabalho tem por objetivo a obtenção de nanofibras de blendas de policaprolactona (PCL), gelatina (GE), com a adição de hidroxiapatita (HA), através do processo de eletrofiação, a fim de mimetizar a matriz celular nativa (ECM). As nanofibras foram produzidas com o intuito de apresentar boas propriedades térmicas, mecânicas e de superfície, adequadas à utilização na área de engenharia de tecidos ósseos (ETO). Para obtenção de nanofibras com morfologia diferenciada, utilizou-se um coletor estacionário e um tambor rotatório, obtendo materiais com fibras alinhadas ou distribuídas aleatoriamente. Devido as características hidrofílicas das nanofibras de gelatina, foi efetuada a reticulação química nas nanofibras com este polímero após eletrofiação, utilizando o agente de reticulação hidrocloreto de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC). A reticulação mostrou-se efetiva, impedindo a dissolução das nanofibras em ambiente aquoso, comprovado pelo teste de intumescimento e solubilidade. As matrizes, de maneira geral, apresentaram dimensões em escala nanométrica, com presença de gotas em sua morfologia, dependendo da composição polimérica. O alinhamento das nanofibras ocasionou uma melhora nas propriedades mecânicas em relação as fibras com orientação aleatória, tornando o material mais rígido e resistente a tração. A eletrofiação de blendas permitiu a obtenção de fibras mais hidrofílicas. As propriedades térmicas demonstraram que as nanofibras produzidas são estáveis para utilização na temperatura de utilização médica. Os testes biológicos demonstram que as nanofibras com estruturas alinhadas e aleatórias obtidas permitiram a proliferação celular e a diferenciação osteogênica, apresentando potencial de serem utilizadas na engenharia de tecidos ósseos. / This work aims to obtain nanofibers by electrospinning technique with blends of polycaprolactone (PCL), gelatin (GE), and with the addition of hydroxyapatite (HA), in order to mimic a native cell matrix (ECM). Nanofibers were fabricated with the purpose of presenting good thermal, mechanical and surface properties, to be used in the area of bone tissue engineering (ETO). To obtain nanofibers with differentiated morphology, we used a stationary collector and a rotatory drum collector, obtaining materials with aligned or randomly fibers distributed. Due to the hydrophilic characteristics of the gelatin nanofibers, chemical crosslinking was performed in electrospun fibers containing this polymer with 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC). The crosslinking was effective, preventing the dissolution of the nanofibers in an aqueous environment, been proved by the swelling test and solubility. The scaffolds, in general, presented dimensions in nanometric, with presence of beads in their morphology, depending on the polymer composition. The alignment of the nanofibers caused an improvement in the mechanical properties compared with fibers in random orientation, making the material more rigid and resistant to traction. Electrospun blends allowed the production of more hydrophilic fibers. Thermal properties have demonstrated that the nanofibers produced are stable for use at the temperature of medical use. Biological assays demonstrate that both random and aligned nanofibers structures, allowed the cell proliferation and osteogenic differentiation, presenting potential to be used in tissue engineering.

Orientador: Carlos Henrique Ribeiro Camargo / Banca: Mabel Mariela Rodríguez Cordeiro / Banca: Bruno das Neves Cavalcanti / Banca: Renata de Azevedo Canevari / Banca: Márcia Carneiro Valera Garakis / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a função da via de sinalização Wnt/β- catenina através dos receptores LRP6 e Frizzled6 na diferenciação de células-tronco de polpa dental de dentes permanentes (DPSC) em células endoteliais. DPSC foram transduzidas com marcadores eGFP e vetores lentivirais shRNA (LRP6, Frizzled6 ou vetor vazio - controle) para os experimentos. Os testes in vitro avaliaram a expressão de GSK3-β e β- catenina por western blot na presença de rhWnt1 e rhVEGF165 e de VEGF e CXCL-8 (IL-8) por ELISA. A expressão de marcadores endoteliais (western blot e PCR) e formação de túbulos capilares foram analisados após a diferenciação endotelial das DPSCs. In vivo, fatias dentárias/matrizes condutivas semeadas com DPSCs-shRNA foram implantadas em subcutâneo de dorso de camundongos imunodeprimidos por 28 dias e o número de vasos sanguíneos foi determinado por imunohistoquímica para eGFP e coloração por HE. β-catenina ativa foi mais expressa em shRNA-LRP6 e shRNA-Frizzled6 que nas células controle, e sua expressão aumentou com a suplementação com rhVEGF165 e rhWnt1. A expressão de GSK3-β fosforilado foi menor, porém também aumenta ou permanece estável com rhVEGF165 ou rhWnt1. Quanto à expressão de VEGF, em shRNA-Frizzled6 foi maior que nas células controle e em shRNA-LRP6 (p<0,05), enquanto que a expressão de IL8 foi menor em shRNA-LRP6, diferindo estatisticamente das outras células. A expressão dos marcadores endoteliais CD31 e VEGFR2 diminuiu nas células shRNA-LRP6, enquanto que em shRNAFrizzled6 a expressão de VEGFR2 foi aumentada. A formação de túbulos capilares de shRNA-Frizzled6 e shRNA-LRP6 foi menor quando comparado ao controle, porém shRNA-Frizzled6 obteve uma tendência de aumento na proliferação de capilares em 144h. In vivo, DPSC-shRNALRP6 apresentou menor número de capilares formados quando comparados com as outras duas... / Abstract: The aim of this study was to evaluate the function of Wnt/β-catenin signaling through LRP-6 and Frizzled-6 receptors in the differentiation of dental pulp stem cells from permanent teeth (DPSC) into endothelial cells. DPSC were transduced with EGFP-tagged lentiviral shRNA vectors (LRP6, Frizzled6 or empty vector - control) for experiments. In vitro assay evaluated GSK3-β and β-catenin expression by western blot in rhWnt1 and rhVEGF165 presence, and VEGF and CXCL-8 (IL-8) expression by ELISA. Endothelial markers expression (western blot and PCR) and tube formation were analyzed after endothelial differentiation of DPSCs. In vivo, tooth slices/scaffolds seeded with transduced DPSCs were implanted subcutaneously in back of immunodefficient mice and blood vessels were counted per immunohistochemistry for eGFP and HE staining. Active β- catenin was more expressed in shRNA-LRP6 and shRNA-Frizzled6 than in control cells, and increased with rhVEGF165 and rhWnt1 supplementation. Phosphorylated GSK3-β expression was lower, however also increased or maintained with rhVEGF165 or rhWnt1. VEGF expression was higher in shRNA-Frizzled6 than in control and shRNA-LRP6 (p<0,05), IL8 expression was lower in shRNA-LRP6, with statistically difference of the others cells. Endothelial markers CD31 and VEGFR2 expression decreased in shRNA-LRP6, but VEGFR2 expression increased in shRNAFrizzled6. shRNA-Frizzled6 and shRNA-LRP6 tube formation was lower when compared to control, however shRNA-Frizzled6 had tendency to increase proliferation in 144h. In vivo, shRNA-LRP6 showed fewer blood vessels formed than other cells (p<0,05). Collectively, the results of this study suggest that Wnt/β-catenin signaling regulates endothelial differentiation of DPSC through LRP6 / Doutor

Orientador: Fernando Zambuzzi Willian / Resumo: Artigo 1 Dos transplantes intestinais convencionais à Engenharia de Tecidos: estado da arte Resumo O intestino delgado é responsável pela realização de múltiplas funções, incluindo motilidade, digestão e absorção. Nos distúrbios gastrointestinais, algumas dessas funções são prejudicadas ou perdidas. A ressecção do segmento doente é uma abordagem comum. No entanto, os pacientes sofrem de complicações e de baixa qualidade de vida. Substituições funcionais são, portanto, necessárias para restaurar, reparar ou substituir partes danificadas do intestino. A Engenharia de Tecidos e a Medicina Regenerativa fornecem uma abordagem alternativa para reconstruir diferentes segmentos do trato gastrointestinal. Os desafios são grandes e a área é extremamente promissora. Artigo 2 Avaliação e caracterização de scaffolds de matriz extracelular para aplicações na Engenharia de Tecidos do trato gastrointestinal Resumo Várias estratégias têm sido exploradas para aumentar o número de enxertos de intestino delgado para transplantes e, principalmente, para diminuir as taxas de rejeição deste órgão transplantado. Avanços recentes na Medicina Regenerativa estão fornecendo novas abordagens para os estudos de reparação ou substituição funcional do intestino afetado, seja por traumas ou por doenças. Neste contexto, a Engenharia de Tecidos pode ser uma opção para produzir scaffolds biocompatíveis para a produção de segmentos de intestino delgado em laboratório. Desta forma, o objetivo deste estudo foi ava... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: From conventional intestinal transplants to Tissue Engineering: state of the art ABSTRACT The small intestine is responsible for performing multiple functions including motility, digestion and absorption of food and nutrients. In gastrointestinal disorders, some of these functions are impaired or lost. Resection of the diseased segment is a common approach; however, patients suffer from complications and poor quality of life. Functional replacements are therefore necessary to restore, repair or replace damaged parts of the gut. Tissue Engineering and Regenerative Medicine provide an alternative approach to reconstruct different segments of the gastrointestinal tract. There are many challenges and the research field is extremely promising. Evaluation and characterization of extracellular matrix scaffolds for applications in Tissue Engineering of the gastrointestinal tract ABSTRACT Several strategies have been explored to increase the number of small bowel grafts intended for transplants and, mainly, to decrease the rejection rates of this transplanted tissue. Recent advances in Regenerative Medicine are providing new approaches for studies of functional repair or replacement of the affected bowel, whether by trauma or disease. In this context, Tissue Engineering has become an option to produce biocompatible scaffolds in order to produce segments of the small intestine in the laboratory, mainly through the application of ex-vivo tissue decellularization methodologies. Thus, the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Estima-se, que, no Brasil, ocorram cerca de um milhão de vítimas de queimaduras por ano, e mesmo com a dinâmica de inovações na área da saúde, a reparação deste tipo de lesão tecidual, permanece um grande desafio. Os queimados tendem a contrair infecções sistêmicas, as quais poderão levar a óbito, se não houver o tratamento adequado ao paciente. Desta forma, são necessários cuidados extremos nas etapas que envolvem este complexo reparo tissular. Diante das dificuldades na substituição ou regeneração de órgãos ou tecidos lesionados, surgiu um campo interdisciplinar chamado de engenharia de tecidos, com foco no estudo para o desenvolvimento de suportes tridimensionais, constituídos de materiais sintéticos ou naturais, onde são cultivadas células do próprio paciente, para posteriormente serem reinseridas reparando tecidos ou substituindo órgãos por inteiro. A quitosana é um dos biopolímeros mais utilizados hoje na área de engenharia de tecidos, devido a sua capacidade de agir de forma significativa nas três fases que envolvem a cicatrização de queimaduras, sendo elas: a fase inflamatória, a fase proliferativa e a fase reparadora, e por sua alta ação bacteriostática e fungistática. Diante das propriedades já existentes da quitosana, o objetivo desta pesquisa foi o estudo para intensificá-las, através do aumento do seu grau de desacetilação e modificando-a para uma escala nanométrica aumentando assim sua área superficial. Para isso, a quitosana foi submetida a meio altamente alcalino com variação de temperatura e variação do tempo de reação, utilizando a ferramenta estatística fatorial completo 23. Após a obtenção das amostras desacetiladas, foi verificado, através dos espectros obtidos por espectroscopia na região do infravermelho, que os maiores valores de grau de desacetilação ocorreram utilizando os níveis máximos em todos os fatores envolvidos na reação. Para analisar a cinética da reação e confirmar as informações obtidas do fatorial 23, foi feito um novo planejamento fatorial 22, fixando o tempo de seis horas de reação, e no decorrer deste tempo foram retiradas onze alíquotas, para análise de seus graus de desacetilação (GD). O padrão de resultados dos experimentos permitiu a aplicação de um modelo matemático que representou a realidade do que ocorreu durante a reação, sendo este o modelo do núcleo não reagido. Posteriormente, a quitosana com alto grau de desacetilação foi submetida ao método de ultrassom e pelas análises do diâmetro das partículas, potencial zeta e índice de polidispersão, foi possível verificar que a quitosana após ser submetida ao ultrassom e no pH adequado, foi possível atingir partículas em escala nanométrica. / It is estimated that in Brazil about one million burn victims occur per year, and even with the dynamics of innovations in the health area, the repair of this type of tissue injury, remains a great challenge. Burns tend to contract systemic infections, which can lead to death if the patient is not adequately treated. In this way, extreme care is required in the steps involved in this complex tissue repair. Faced with difficulties in the replacement or regeneration of injured organs or tissues, an interdisciplinary field called tissue engineering has emerged, focusing on the study for the development of three-dimensional supports, consisting of synthetic or natural materials, where the patient\'s own cells are cultured, subsequently reinserted by repairing tissues or replacing whole organs. Chitosan is one of the most widely used biopolymers nowadays in the field of tissue engineering, due to its capacity to act in a significant way in the three phases that involve the healing of burns, namely: inflammatory phase, proliferative phase and repair phase, and for its high bacteriostatic and fungiostatic action. In view of the existing properties of chitosan, the objective of this research was to intensify them by increasing its degree of deacetylation and modifying it to a gauge scale, thus increasing its surface area. For this, chitosan was submitted to a highly alkaline medium with temperature variation and reaction time variation, using the complete factorial statistical tool 23. After obtaining the deacetylated samples, it was verified by spectroscopy in the infrared region, that the highest values of deacetylation degree occurred after using the maximum levels in all factors involved in the reaction. In order to analyze the kinetics of the reaction and to confirm the information obtained from factorial 23, a new 22 factorial design was made, fixing the time of six hours of reaction, during which eleven aliquots were taken for analysis of their degree of desacetylation (GD). The pattern of results of the experiments allowed the application of a mathematical model that represented the reality of what occurred during the reaction, being this the model of the shrinking core model. Subsequently, the chitosan with a high degree of deacetylation was subjected to the ultrasound method and the analysis of particle diameter, zeta potential and polydispersion index allowed to verify that chitosan after being submitted to ultrasound at the appropriate pH achieved particles in nanometer scale.

A engenharia tecidual visa repor, reparar ou ajudar a regenerar tecidos e órgãos danificados por meio da combinação de biomateriais, biomoléculas e células. Scaffolds de nanofibras biodegradáveis mimetizam a matriz extracelular natural fornecendo uma estrutura ideal para o crescimento celular. Blendas de policaprolactona (PCL) e gelatina são biodegradáveis e proporcionam uma combinação de boas propriedades mecânicas, do PCL, com a hidrofilicidade e caráter que promove a adesão celular, da gelatina. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a importância das diferentes espessuras de scaffolds eletrofiados em relação às suas propriedades principais. Quatro conjuntos de scaffolds de PCL/gelatina com diferentes espessuras foram produzidos sob as mesmas condições apenas aumentando o tempo de duração do processo de eletrofiação. Os resultados indicam que as espessuras aumentaram proporcionalmente ao tempo de eletrofiação, variando de 100 nm a 300 nm nos períodos de 1 a 3 horas, enquanto a densidade aparente e a porosidade mantiveram-se constantes. As micrografias das membranas revelaram fibras lisas com diâmetros maiores para os scaffolds de menor espessura, e fibras irregulares com diâmetros menores e regiões fundidas ou ligadas para os scaffolds de maior espessura. Além disso, o aumento da espessura melhorou a resistência mecânica e a molhabilidade dos scaffolds. A esterilização por peróxido de hidrogênio não modificou quimicamente a composição das membranas de PCL/gelatina, embora algumas amostras tenham se deformado. As membranas também apresentaram bons resultados de citotoxicidade, melhorando a viabilidade celular, apesar desses valores diminuírem minimamente para os scaffolds de maior espessura, provavelmente devido à maior quantidade de PCL. O teste de adesão não foi conclusivo e deverá ser repetido. / Tissue engineering aims to replace, repair, or helping regenerate damaged tissues and organs through the combination of biomaterials, biomolecules and cells. Biodegradable nanofibrous scaffolds mimic the natural extracellular matrix providing an ideal structure to cellular growth. Blends of polycaprolactone (PCL) and gelatin are biodegradable and provide a combination of good mechanical properties, from PCL, with the hydrophilicity and cell adhesion promoter character, from gelatin. The aim of this work was to evaluate the importance of the thickness of electrospun scaffolds on their key properties. Four sets of PCL/gelatin scaffolds with different thicknesses were produced under the same conditions by simply increasing the time length of electrospinning process. Results indicate that the thickness increases proportionally to the electrospinning time, varying from 100 nm to 300 nm in periods of 1 to 3 hours, while the apparent density and porosity remained constant. Micrographs from the nonwoven mats revealed smooth fibers with larger diameters in the thinner scaffold, and irregular fibers with smaller diameters and molten or bonded regions as the thickness increased. Furthermore, the increase of thickness improved mechanical resistance and wettability of the scaffolds. Plasma sterilization did not modify chemical composition of PCL/gelatin membranes, although some samples have been deformed. Membranes also presented good results for cytotoxicity, improving cell viability, despite these values decreased minimally to the thicker scaffolds, probably due to the higher amount of PCL. Adhesion test was not conclusive and might be repeat.