RIBEIRO, J. C. V. Influência da massa molar na biocompatibilidade de membranas de quitosana em tecido subcutâneo de ratos. 2017. 103 f. Tese (Doutorado em Odontologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-02-24T13:43:58Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_jcvribeiro.pdf: 5438414 bytes, checksum: 214a60843657630d29ec1cedae58c032 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-02-24T13:44:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_jcvribeiro.pdf: 5438414 bytes, checksum: 214a60843657630d29ec1cedae58c032 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-24T13:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_jcvribeiro.pdf: 5438414 bytes, checksum: 214a60843657630d29ec1cedae58c032 (MD5) Previous issue date: 2017-01-31 / Tissue engineering is based on the application of concepts from materials science and regenerative medicine with the aim of developing biomaterials capable of reconstructing or regenerating damaged tissue. In this context, chitosan (CS) has aroused a great deal of interest as one such biomaterial on account of its alleged properties of biocompatibility, bioactivity and the ease with which its chemical structure may be modified. CS is a naturally occurring polysaccharide obtained from chitin, an abundant and renewable source. It demonstrates great variability in terms of its main chemical characteristics, such as molar mass (MM) and the degree of deacetylation (DD), which may have an impact on its physical and biological properties. Numerous studies have investigated its use as a scaffold material in the regeneration of various types of tissue, including bone and periodontal tissues. However, few studies have related the possible influence of the MM of CS on its biocompatibility in vivo; this aspect still has not been clarified. The aim of the present study is to investigate the biocompatibility and bioactivity of CS membranes of different MM when implanted in the subcutaneous tissue of rats. CS membranes with a high molecular weight (HMW-CS) and low molecular weight (LMW-CS) were chemically characterized to determine their MM via gel permeation chromatography (GPC) and DD via potentiometric titration. Next, they were inserted into the subcutaneous conjunctive tissue in the backs of 24 animals and compared to a positive λ-carrageenan(Cg) control and a negative control. Biocompatibility was evaluated through histological analyses of the inflammatory leukocyte infiltrate, formation of granulation tissue and of fibrous conjunctive tissue, after 1, 7, 14 and 28 days. Bioactivity was investigated through immunohistochemical analyses carried out to identify the expression of the nuclear transcription factor NF-κΒ and the fibroblast growth factor FGF-2, which are proteins involved in the process of inflammation and tissue repair. The results showed that the chitosan membranes induced leukocyte infiltrate similar to the control after 7, 14 and 28 days, but lower than in the positive control. The LMW-CS induced a greater formation of granulation tissue and fibrous conjunctive tissue than HMW-CS, after 7 and 14 days, and than Cg after 7, 14 and 28 days, and showed inhibitory action on NF-κΒ at day 7. LMW-CS also showed a greater stimulatory effect than HMW-CS at day 1. The results suggest that LMW-CS induced a lower inflammatory response and promoted a faster regeneration of conjunctive tissue than HMW-CS, though both were found to be biocompatible. It may be concluded that MM influenced CS biocompatibility in vivo and this characteristic should be taken into consideration when developing and investigating CS-based scaffolds for tissue regeneration. The evaluated CS membranes presents a potential application for guided tissue regeneration. / A engenharia tecidual fundamenta-se na aplicação de conceitos da ciência dos materiais e da medicina regenerativa no intuito de desenvolver biomateriais capazes de reconstruir ou regenerar tecidos danificados. Neste sentido, a quitosana (QS) tem despertado grande interesse para regeneração tecidual, por suas alegadas propriedades de biocompatibilidade, bioatividade e facilidade de modificação de sua estrutura química. A QS é um polissacarídeo de origem natural, obtido a partir da quitina, uma fonte abundante e renovável. Apresenta grande variabilidade em suas principais características químicas como a massa molar (MM) e o grau de desacetilação (GD), que podem influenciar suas propriedades físicas e biológicas. Inúmeros estudos têm investigado seu uso como material de arcabouço (scaffold) na regeneração de diversos tipos de tecido, inclusive tecido ósseo e periodontal. No entanto, poucos estudos se referem à possível influência da MM da QS sobre sua biocompatibilidade in vivo, sendo este aspecto ainda não elucidado. O presente trabalho tem como objetivo investigar a biocompatibilidade e a bioatividade de membranas de QS de diferentes MMs quando implantadas no tecido subcutâneo de ratos. Membranas de QS de alto peso molecular (QS-APM) e baixo peso molecular (QS-BPM) foram caracterizadas quimicamente para determinar sua MM por cromatografia de permeação em gel (GPC) e seu GD por titulação potenciométrica. Em seguida, foram inseridas no tecido conjuntivo subcutâneo do dorso de 24 animais e comparadas com um controle positivo de carragenina-lambda (CG) e um controle negativo. A biocompatibilidade foi avaliada por análises histológicas do infiltrado inflamatório leucocitário, formação de tecido de granulação e formação de tecido conjuntivo fibroso após 1, 7, 14 e 28 dias. A bioatividade foi avaliada por análises imunohistoquímicas para identificar a expressão do fator de transcrição nuclear NF-κΒ e do fator de crescimento de fibroblastos FGF-2, que são proteínas envolvidas no processo de inflamação e reparo tecidual. Os resultados mostraram que as membranas de quitosana induziram infiltrado leucocitário semelhante ao controle após 7, 14 e 28 dias e inferior ao controle positivo. A QS-BPM induziu maior formação de tecido de granulação e tecido conjuntivo fibroso que a QS-APM aos 7 e 14 dias e que a CG aos 7, 14 e 28 dias e mostrou atividade inibitória sobre o NF-κΒ aos 7 dias. A QS-BPM ainda demonstrou maior atividade estimulatória sobre o FGF-2 que a QS-APM no primeiro dia. Os resultados sugerem que a QS-BPM induziu menor resposta inflamatória e favoreceu uma regeneração mais rápida do tecido conjuntivo que a QS-APM, embora ambas tenham se mostrado biocompatíveis. Pode-se concluir que a MM influenciou a biocompatibilidade e bioatividade da QS in vivo e essa característica deve ser considerada ao se desenvolver e investigar scaffolds à base de QS para regeneração tecidual. As membranas de quitosana avaliadas apresentam potencial de aplicação em regeneração tecidual guiada.

Submitted by Maria Anália Conceição (marianaliaconceicao@gmail.com) on 2016-06-27T18:14:05Z No. of bitstreams: 1 Publico-NOVO-19.pdf: 3346874 bytes, checksum: 17dd5440a6491e9f9e098ed990f9a67e (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Anália Conceição (marianaliaconceicao@gmail.com) on 2016-06-27T18:14:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Publico-NOVO-19.pdf: 3346874 bytes, checksum: 17dd5440a6491e9f9e098ed990f9a67e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T18:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Publico-NOVO-19.pdf: 3346874 bytes, checksum: 17dd5440a6491e9f9e098ed990f9a67e (MD5) Previous issue date: 2015 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Rede Ibero-Americana de Biofabricação / Introdução: A aplicação de dexametasona em cultura de células mesenquimais induz diferenciação osteoblástica, consequentemente formação de tecidos mineralizados. A Engenharia Tecidual propõe o desenvolvimento de estratégias terapêuticas direcionadas à regeneração funcional e estrutural de tecidos biológicos. Nesse sentido, a caracterização celular in vitro é fundamental para garantir o desenvolvimento destas técnicas. Objetivo: Avaliar o efeito da dexametasona administrada como medicação pré-operatória na cultura de células primárias de polpa dental humana. Métodos: Foram utilizadas células provenientes da polpa de terceiros molares. Essas foram distribuídas em dois grupos experimentais com dois protocolos de medicação pré-operatória utilizados em rotina odontológica, onde no protocolo B, o paciente ingeria 1 comprimido de dexametasona 1hora antes à cirurgia e no A não. A avaliação da proliferação, viabilidade e diferenciação, foram pelos testes Trypan Blue, MTT, Von Kossa e Alizarin Red respectivamente, e realizadas em intervalos fixados. Análise de variância de Friedman e t test foram aplicados, fixando em 95% de confiança. Resultados: As células pertencentes ao protocolo A atingiram pico de proliferação aos 21 dias de cultura enquanto as células do protocolo B em 14. Células do protocolo A foram estatisticamente mais viáveis aos 7 e 21 dias enquanto as do protocolo B, aos 14. Na análise de Von Kossa e Alizarin Red observou-se que as células pertencentes ao protocolo B formaram nódulos de calcificação desde 7 dias de cultura enquanto no A aos 14. Conclusão: A utilização da dexametasona como medicação pré-operatória em cirurgia de terceiros molares promove diferenciação celular precocemente, quando observada in vitro. / Introduction: The use of dexamethasone in mesenchymal cell culture induces osteoblastic differentiation and, consequently, formation of mineralized tissues. Tissue Engineering proposes the development of therapeutic strategies aiming at structural and functional regeneration of biological tissues. In this sense, cell characterization in vitro is critical to ensure the development of such techniques. Objective: To evaluate the effect of dexamethasone administered as preoperative medication in primary cell culture of human dental pulp. Methods: We used cells from the third molar pulp. These cells were divided into two experimental groups, each with two preoperative medication protocols used in dental routine and differentiated by the intake of dexamethasone in one of them. The assessment of proliferation, differentiation, and viability through Trypan Blue, MTT and von Kossa, and Alizarin Red tests, respectively, were held in fixed intervals. Friedman analysis of variance and t test were applied, and confidence interval was set at 95%. Results: Protocol A cells proliferation reached its peak on day 21 while protocol B cells proliferation reached its peak on day 14. Protocol A cells were statistically more viable between days 7 and 21 whereas protocol B cells viability was higher on day 14. Von Kossa and Alizarin Red analyses showed that calcified nodules formation occurred from the seventh day of cell culture in protocol B cells and on day 14 in protocol A cells. Conclusion: The use of dexamethasone as preoperative medication in third molar surgery promotes cell differentiation earlier, when observed in vitro. / FAPESP: 07/51227-4 / FAPESP: 08/57860-3 / CNPq: 573661/2008-1

Submitted by Maria Anália Conceição (marianaliaconceicao@gmail.com) on 2016-06-27T19:41:41Z No. of bitstreams: 1 Publico-NOVO-21.pdf: 2987989 bytes, checksum: fedc0b7588511ac9f1b74f18e86aed33 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Anália Conceição (marianaliaconceicao@gmail.com) on 2016-06-27T19:42:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Publico-NOVO-21.pdf: 2987989 bytes, checksum: fedc0b7588511ac9f1b74f18e86aed33 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T19:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Publico-NOVO-21.pdf: 2987989 bytes, checksum: fedc0b7588511ac9f1b74f18e86aed33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Agência Brasileira de Cooperação (ABC) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Rede Ibero-Americana de Biofabricação / Introdução: A Engenharia Tecidual (ET) é uma ciência multidisciplinar que visa produzir órgãos e partes humanas substitutas acometidas por lesões traumáticas, doenças degenerativas ou agenesias. Uma das suas etapas é a produção de arcabouços biocompatíveis para aplicação na Medicina Regenerativa. Estas estruturas são conhecidas como scaffolds, que apresentam macrogeometria semelhante ao tecido original, em textura e porosidade e direcionam o comportamento das células que serão semeadas. A recuperação da integridade anatômica e funcional de tecidos lesados garante a sobrevivência dos seres vivos e o tratamento de perdas extensas é desafiador. Objetivo: Avaliar a eficiência para desmineralizar e descelularizar dentes viabilizando-os como scaffolds naturais. Métodos: As amostras foram submetidas a um tratamento com soluções desmineralizadoras/descelularizadoras. Foram usadas 5 soluções: G1-Formol 10% controle, EDTA 28% para desmineralização nos quatro grupos; G2- hipoclorito de sódio 2,5%; e G3-peróxido de hidrogênio 9%; G4- hipoclorito de sódio 2,5% associado com detergente enzimático; G5- detergente enzimático associado a peróxido de hidrogênio 9%. A evolução da desmineralização e descelularização foi acompanhada durante 12 semanas, por meio de pesagem, técnicas analíticas MEV (Microscopia eletrônica de Varredura), fotografia e radiografia. As amostras foram pesadas a cada sete dias para controle da perda de mineral. Os resultados receberam análise estatística de variância de Friedman, Kruskal-Wallis, Resumo xix Teste do Quiquadrado e Teste exato de Fisher. Foi fixado em 0,05 ou 5% o nível de rejeição da hipótese de nulidade. Conclusão: O grupo 5 mostrouse microscopicamente a melhor solução, mesmo mantendo em 30% das amostras resíduos biológicos. / Tissue Engineering (TE) is a multidisciplinary science that aims to produce replacement organs and parts affected by trauma, degenerative diseases or agenesis. One of its goals is to produce biocompatible scaffolds for application in regenerative medicine. These structures are known as scaffolds, presenting three-dimensional shape similar to the original tissue in texture and porosity and directing the behavior of cells to be seeded. The recovery of anatomical and functional integrity of damaged tissues ensures the survival of living beings and the treatment of extensive losses is challenging. Objective: Get decelullarized and demineralized teeth to make them feasible as natural scaffolds. Methods: The samples will be subjected to a treatment with demineralizing/decelularizing solutions. 4 different solutions were used (14% EDTA, 2.5% sodium hypochlorite, hydrogen peroxide and 9% and one group of control (10% formaldehyde). The evolution of demineralization/decellularization was monitored for 90 days through the use of electron scanning microscopy, X-ray and photography. Samples’ weights were measured each seven days to control the mineral loss. Results were subjected to statistical analysis of variance, KruskalWallis test Wilcoxan and Chi-square Test. Was fixed at 0,05 or 5% rejection level of the null hypothesis. / FAPESP: 07/58856-7 / FAPESP: 07/59488-1 / FAPESP: 07/51227-4 / CNPq: 573661/2008-1 / FAPESP: 08/57860-3

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325867.pdf: 3859462 bytes, checksum: 3585825c2cd70fd8e1331b2d03a3f2fa (MD5) Previous issue date: 2013 / Novas estratégias para a regeneração da pele são necessárias a fim de proporcionar um tratamento eficaz para feridas cutâneas e doenças. Dentre estas possíveis estratégias estão o desenvolvimento de novos biomateriais, a realização de terapia celular e a identificação e aplicação de fatores envolvidos no reparo de tecidos. Avanços na área de engenharia tecidual têm possibilitado o desenvolvimento de biomateriais que se assemelham a arquitetura tecidual da pele, como os substitutos dérmicos, que permitem o recobrimento da lesão e facilitam a recolonização celular, auxiliando assim a regeneração do tecido dérmico. Além disso, as células-tronco mesenquimais (CTMs) têm sido descritas como uma fonte atrativa de células para a engenharia de tecidos, em razão da sua multipotencialidade e capacidade de liberação de moléculas ativas importantes para o reparo tecidual. Tendo em vista estes aspectos, o presente trabalho busca estabelecer e avaliar um novo método de tratamento de lesões de pele, tendo como base a associação das CTMs derivadas da pele humana com substitutos dérmicos comerciais, utilizados atualmente em abordagens clínicas. Para isso, primeiramente, CTMs da derme humana (dCTMs) foram isoladas e sua potencialidade e características morfológicas, fenotípicas e migratórias analisadas. Os resultados obtidos mostram que as dCTMs possuem características semelhantes às CTMs derivadas da medula óssea, como: morfologia fibroblastóide, alta capacidade proliferativa, perfil de expressão de marcadores de superfície e potencial de diferenciação para fenótipos mesodermais. Além disso, as células expressam marcadores de pluripotencialidade e de linhagens neurais e mesenquimais, sem indução específica, e possuem potencial de diferenciação para a linhagem epidermal. Ademais, as dCTMs mostram alta capacidade migratória in vitro. Após esta caracterização das dCTMs, foi avaliado o crescimento e a manutenção destas células em um sistema de cultura tridimensional com os substitutos dérmicos Integra® e Pelnac®. Os resultados mostram que ambos os substitutos dérmicos suportam igualmente a adesão, proliferação e migração das dCTMs, mantendo suas características fenotípicas, tais como o perfil de expressão de marcadores de superfície, de pluripotencialidade e de linhagens neurais e mesenquimais. Tendo em vista que a associação das dCTMs com os substitutos dérmicos mostrou-se eficiente, foi avaliado a seguir o potencial terapêutico destas células associadas ao substituto dérmico (SD) Integra® no reparo de lesões de pele em camundongos. Para isso, foi avaliada a inflamação, vascularização, depósito de matriz extracelular e a re-epitelização em lesões tratadas com dCTMs associadas ao SD e em lesões mantidas apenas com o SD (controle). Os resultados demonstram que o tratamento com dCTMs + SDs aumenta o tecido de granulação, o recrutamento de células inflamatórias (neutrófilos e macrófagos), a vascularização, o depósito de colágeno e a re-epitelização, acelerando assim o reparo tecidual. Além disso, o tratamento com dCTMs + SDs modula a expressão de diferentes genes relacionados com o reparo tecidual na área da lesão. Em conclusão, o presente estudo isolou uma população de CTMs da pele humana, denominada de CTMs dermais (dCTM), e mostrou uma eficiente associação destas células com os SDs, representando assim uma nova ferramenta terapêutica para a engenharia tecidual. Esta associação, quando avaliada no tratamento de lesões cutâneas de camundongos, mostrou-se promissora, resultando em um reparo tecidual mais eficiente.<br> / Abstract : New strategies for skin regeneration are needed in order to provide effective treatment for cutaneous wounds and diseases. Among these possible strategies are the development of new biomaterials, cell therapy and the identification and application of factors involved in tissue repair. Advances in tissue engineering have provided the development of biomaterials similar to the skin such as dermal substitute (DS), for covering the lesion and to facilitate cell recolonization thereby supporting dermal regeneration. In addition, mesenchymal stem cells (MSCs) have been suggested as an attractive source of cells for tissue engineering because of their multipotentiality and ability to release active molecules for tissue repair. Therefore, the present study established and evaluated a new method for treatment of skin lesions, based on the association of MSCs derived from human skin with commercial dermal substitutes currently used in clinical procedures. Thus, MSCs from human dermis (dCTMs) were isolated and their morphologic, phenotypic migratory characteristics and potentiality analyzed. The results showed that dCTMs have characteristics similar to MSCs derived from bone marrow, such as: fibroblast-like morphology, high proliferative capacity, profile of surface markers and differentiation potential for mesodermal phenotypes. In addition, these cells express pluripotent and mesenchymal and neural lineages markers, without specific induction. Moreover, the dMSCs display the potential for epidermal lineage and show high migratory capacity in vitro. It was also evaluated the growth and maintenance of these cells in three-dimensional (3D) culture system with the dermal substitutes Pelnac® and Integra® . The results showed that both dermal substitutes equally support the adhesion, spread and growth of human dMSCs in 3D-culture, maintaining MSC phenotype, expression of the pluripotent and neural and mesnchymal lineages markers. In view of these results, the therapeutic potential of these cells associated with the Integra DS in the repair of skin lesions in mice was evaluated in vivo. Inflammation, vascularization, deposition of matrix extracellular molecules and reepithelialization in skin lesions were analyzed. The results demonstrated that the treatment with dCTMs + DSs increases the granulation tissue, recruitment of inflammatory cells (neutrophils and macrophages), vascularization, collagen deposition and reepithelization, thus accelerating tissue repair. In addition, the treatment with dCTMs + DSs modulates the expression of different genes related to tissue repair. In conclusion, the present study isolated a population of MSCs from human skin, named dermal MSCs (dMSCs), and showed an efficient association of these cells with DSs, representing a new therapeutic tool for tissue engineering. This combination, when evaluated in the treatment of cutaneous lesions in mice, has shown to be promising, resulting in a more efficient tissue repair.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327996.pdf: 6034214 bytes, checksum: 740bb28429f0b1e03fedd67770eaf1b0 (MD5) Previous issue date: 2014 / A Aloe vera, popularmente denominada babosa no Brasil, é uma planta originária da África, utilizada por culturas antigas do Mediterrâneo e do Egito devido às suas propriedades terapêuticas e medicinais. O extrato do parênquima de reserva desta planta, denominado gel de A. vera, apresenta ampla gama de compostos que possuem atividades farmacológicas de interesse medicinal. A incorporação de porções de A. vera no desenvolvimento de novos materiais, como a celulose bacteriana (CB), promove alterações morfológicas, mecânicas e químicas de grande interesse para engenharia tecidual e na produção de novas classes de dispositivos biomédicos. Na produção dos hidrogéis celulose bacteriana e A. vera, o meio de cultura da bactéria Gluconacetobacter hansenii foi formulado com três porções de A. vera, variando as concentrações de 20%, 40%, 60%, 80% a 100% (v/v). Apenas as formulações de 20%, 40% e 60% (v/v), das três porções, produziram com sucesso materiais com características distintas e singulares de microestrutura, caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV); de propriedades mecânicas, químicas, avaliadas qualitativamente por espectroscopia de infravermelho por refletância total atenuada (FTIR-ATR); e também foram caracterizadas quanto à capacidade de absorção de água e cristalinidade. Além disso, células de fibroblastos da linhagem L929, foram semeadas sobre os materiais para avaliação da citotoxicidade, adesão e morfologia celular em função do tempo. Os fibroblastos permaneceram viáveis em até 48 horas de cultura em todos os hidrogéis desenvolvidos e apresentaram morfologia alongada e melhor aderência nas membranas formuladas com 60% das três porções. Os materiais formulados com 60% de A. vera na celulose bacteriana se mostraram plataformas promissoras para o desenvolvimento de dispositivos para regeneração de pele.<br> / Abstract : Aloe vera, usually known in Brazil as "babosa", originary plant from Africa, was used by ancient cultures of the Mediterranean and Egypt due to therapeutic and medicinal properties. The parenchyma reserve extract of this plant, called A. vera gel, presents a wide range of compounds which has pharmacological activities of medicinal interests. The incorporation of A. vera portions in development of new materials, such as bacterial cellulose (BC), promotes morphological, chemical and mechanical changes of great interests for tissue engineering and production of new classes of biomedical devices. In the production of bacteria cellulose and A. vera hydrogels, the culture medium of the bacteria Gluconacetobacter hansenii was formulated with three portions A. vera, raging the concentrations from 20%, 40 %, 60 %, 80% to 100% (v/v). Only formulations of 20 % , 40 % and 60 % (v/v), for three portions, produced successfully materials with distinct and unique characteristics of microstructure; characterized by scanning electron microscopy (SEM); mechanical and chemical properties; evaluated qualitatively by infrared spectroscopy by attenuated total reflectance (FTIR-ATR), and were also characterized by their ability to absorb water and crystallinity. Moreover, fibroblast cells of the L929 strain were seeded on the material to evaluate cytotoxicity, cell adhesion and morphology as a function of time. Fibroblasts remained viable for up to 48 hours of culture, in all developed hydrogels, and showed elongated morphology and better adhesion on the membranes formulated with 60 % of the three portions. The materials formulated with 60% of A. vera into bacterial cellulose proved are promising scaffold for the development of new devices for skin regeneration.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:01:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332250.pdf: 1653346 bytes, checksum: f3fd5e334b6ef49f6768d6fec1f3a5ea (MD5) Previous issue date: 2014 / A celulose bacteriana (CB) é um polímero produzido por diversas bactérias, entre elas a bactérias do gênero Gluconacetobacter. Este polímero apresenta-se como uma rede de nanofibras com propriedades físico-químicas peculiares, o que o possibilita a ser utilizado como biomaterial em diversas áreas. Este biomaterial pode ter o seu espectro de aplicação ainda mais ampliado quando produzido com a incorporação de frações de extratos naturais. A Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) é uma planta que apresenta propriedades terapêuticas e medicinais utilizadas há milhares de anos. Ela possui polissacarídeos em sua composição que atuam fortemente na regeneração e reparo de tecidos lesionados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento das células de fibroblasto e queratinócito quando cultivadas na superfície mais porosa de membranas de CB pura e membranas de CB com incorporação de frações de Aloe vera (CB-Aloe), na perspectiva de se desenvolver futuramente um biomaterial que atue como substituto de pele humana. Por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou-se que a incorporação de Aloe vera nas membranas CB não alterou a estrutura da rede nanofibras de CB pura. A análise por espectroscopia de infravermelho por refletância total atenuada (FTIR-ATR) identificou diferenças referentes aos grupos amino existentes nas frações de Aloe vera, bem como a presença de anéis piranosídicos, tais como de ß-D-manose e de ß-D-glicose. Foi possível identificar que células epiteliais quando cultivadas sobre a superfície porosa das membranas de CB com incorporação de duas frações específicas de Aloe vera (CB-G e CB-T) apresentaram atividade metabólica e proliferação celular mais expressiva do que as demais membranas estudadas. A biossíntese de colágeno por fibroblastos foi significantemente aumentada nas membranas de CB-Aloe quando comparada com a CB pura. A análise morfológica por MEV de células cultivadas sobre as membranas modificadas (CB-Aloe) mostraram que células epiteliais aderiram em todas as membranas, mas só foi observada que células cultivadas em CB pura e em CB com a incorporação de uma fração específica de Aloe vera (CB-F), estavam espraiadas indicando um efeito positivo dessa fração de Aloe vera na adesão celular.<br> / Abstract : Bacterial cellulose (BC) is a polymer produced by various bacteria, including the bacterium of the Gluconacetobacter genre. It is synthesized as a network of nanofibers with particular physicochemical properties, which make it a suitable biomaterial for the use in a variety of fields. The range of application of this biomaterial can be further expanded by the incorporation of natural extracts with biological activities. Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) is a plant with well-documented medicinal and therapeutic properties, particularly active in regeneration and repair of injured tissues, mainly due to its particular polysaccharide composition. The objective of this study was to evaluate the behavior of keratinocyte and fibroblast cells when grown on the porous surface of pure BC membranes or on BC membranes incorporated with Aloe vera fractions (BC-Aloe), in view of the development of a biomaterial that could be used as human skin substitute. Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis showed that the incorporation of Aloe vera into the BC nonofibers did not alter the original structure of the fiber network. Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) analysis identified differences in amino groups present in the membranes with or without Aloe vera, as well as the presence of pyranoside rings, such as ß-D-mannose and ß-D-glucose specifically in the BC-Aloe membranes. Metabolic activity and cell proliferation were more expressive when epithelial cells were cultured over the porous surface of BC membranes incorporated with two specific Aloe vera fractions (BC-T and BC-G). Biosynthesis of collagen was increased in fibroblasts cultivated on BC-Aloe membranes when compared to those cultivated on pure BC membranes. Morphological SEM analysis of cells cultivated over the modified membranes showed that epithelial cells adhered to all membranes, but spreading was only observed for cells grown on pure BC or BC incorporated with one specific Aloe vera fraction (BC-F), indicating a positive effect of this Aloe vera fraction on the cellular adhesion of the biomaterial.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:40:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315365.pdf: 1980119 bytes, checksum: 8b0c36ac4789de47d6ac113dc979681d (MD5) / A celulose bacteriana (CB) secretada por bactérias como a Gluconacetobacter hansenii é composta por uma rede de nanofibras de celulose que apresenta como principais características a moldabilidade e a biocompatibilidade. Apesar das excelentes características deste biomaterial, pode-se ainda alterar tanto suas propriedades físico-químicas como sua forma de estruturação, para se obter um material diferenciado. As modificações estruturais da CB podem ser realizadas por meio da combinação da CB com outros compostos in situ e as modificações morfológicas podem ser realizadas pela fermentação da CB em diferentes recipientes com diferentes metodologias, estendendo assim sua área de aplicação. Esta dissertação está dividida em duas partes, na primeira foram produzidas e caracterizadas membranas de CB modificadas in situ com a adição de glicose ou dextrina ao meio de cultura contendo manitol, em cultura estática (CBGl e CBDe, respectivamente). As imagens de MEV mostraram que houve modificações na rede de fibras das membranas. Ambas as modificações diminuíram a área superficial específica, a capacidade de retenção de água (CRA) e a taxa de reidratação (TR). Já os resultados da espectroscopia no infravermelho (FTIR-ATR) revelaram que não houve nenhuma alteração na estrutura química da CB. A modificação com a adição de glicose no meio de cultura (CBGl) influenciou positivamente o comportamento dos fibroblastos, aumentando a adesão e a proliferação celular quando comparado com o controle (CBC). Na segunda parte foi desenvolvida uma plataforma 3D multicompartimentalizada de CB (CM3D). Por meio da semeadura de fibroblastos no interior da matriz compartimentalizada e de um modelo matemático da difusão do corante fucsina básica neste dispositivo, demonstrou-se as aplicações potenciais como um dispositivo com capacidade de separação e/ou compartimentalização de ambientes diversos tanto para seu uso como scaffold nas aplicações de engenharia tecidual como para dispositivo de liberação. <br> / Abstract : Bacterial cellulose (BC) is secreted by bacteria such as Gluconacetobacter hansenii and consist on a network of cellulose nanofibers that provides the main characteristics of biocompatibility and moldability. Despite the excellent characteristics of the biomaterial, one can further alter both their physicochemical properties and their structure form to obtain a differentiated material. The BC structural changes can be made by combining the BC with other compounds in situ and morphological changes can be made by the fermentation of BC in different containers with different methods, thereby extending their application area. This work is divided into two parts, the first membranes BC modified were produced and characterized by adding in situ glucose or dextrin to the culture medium containing mannitol in static culture (BCGl and BCDe, respectively). The SEM images showed that there were changes in the network fiber membranes. Both modifications have decreased the specific surface area, the water holding capacity, and the rehydration rate. The results of infrared spectroscopy showed that there was no change in chemical structure of BC. The modification with by addition of glucose on culture medium (BCGl) influenced positively the behavior of fibroblasts, enhancing the adhesion and cell proliferation compared with the control (BCC). In the second part we developed a multicompartmentalized BC 3D platform (CM3D). By seeding fibroblasts into the matrix compartment and a mathematical model of the basic fuchsin dye diffusion on this device, it was demonstrated the potential for applications as a device capable of separate and/or compartmentalization of different environments for both their use as scaffold in tissue engineering applications and as release device. Keywords: bacterial cellulose

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320695.pdf: 2457796 bytes, checksum: 647f86c6ebbb793a507f49003c0c1e43 (MD5) Previous issue date: 2013 / As células tronco mesenquimais (CTM) exibem ampla plasticidade e rápida expansão in vitro, podendo ser isoladas e manipuladas de modo reprodutível e com poucos problemas éticos. Dentre os diversos tipos de CTM encontram-se as CTM da derme (CTMd), as quais demonstram capacidade para agir na regeneração de tecidos lesionados. Atualmente, estudos visando o desenvolvimento de estratégias para o reparo de grandes lesões de pele vêm sendo realizados. Nesse sentido a Engenharia de Tecidos apresenta matrizes de regeneração dérmica (MRD), utilizadas na clínica cirúrgica, como a MRD Integra®. Além disto, estudos envolvendo fatores de crescimento (FC) vêm apresentando resultados satisfatórios na manutenção e diferenciação celular, neste contexto, o plasma rico em plaquetas (PRP) se mostra uma interessante fonte de FC a ser aplicada com biomateriais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o uso do PRP sobre as CTMd humana em ambientes de cultivo bidimensional e tridimensional, associados à MRD Integra®. Para isto, as CTMd foram cultivadas sob dois modelos: (1) bidimensional: CTMd associado ao PRP sobre o plástico; (2) CTMd associado ao PRP sobre o Integra®. Em cultivo bidimensional, os resultados mostraram que o PRP promove diminuição da viabilidade e número de células. Este resultado é coerente com o estímulo do PRP na diferenciação celular, aumentando a proporção de células com o fenótipo muscular liso/miofibroblástico (positiva para a-SMA). Concomitantemente a estes resultados, observou-se que as culturas tratadas com PRP apresentaram células grandes com morfologia alongada, diferentemente das culturas controle, que apresentavam células menores com morfologia arredondada. Além disso, as CTMd tratadas com PRP apresentaram maior depósito de colágeno tipo I. Em modelo tridimensional, o PRP promoveu diminuição da viabilidade celular, assim como estimulou a diferenciação para células positivas para a-SMA. As análises de MEV demonstraram que as células cultivadas com PRP apresentam maior adesão e adquiriram características fenotípicas semelhantes ao muscular liso/miofibroblástico. Em conclusão, estes resultados demonstram que a associação da MRD Integra® com as CTMd e o PRP constituem um microambiente efetivo para o crescimento, a viabilidade, a migração, a adesão e a diferenciação das CTMd, apresentando grande potencial para a Engenharia de Tecidos. <br> / Abstract : Mesenchymal stem cells (MSC) exhibit broad differentiation potential and high expansion capacity in vitro. They can be isolated and manipulated in a reproducible fashion and their use raises no ethical issues. The dermis is a remarkable source of MSCs (namely dermis derived MSC or dMSC), which are able to act in the regeneration of injured tissues. Currently, several efforts to develop strategies for the repair of large skin lesions have been made. In this scenario, the Tissue Engineering area aims to develop biomaterials that can be used in surgical procedures as dermal regeneration templates (DRT), such as Integra ®. Furthermore, studies involving growth factors (GF) have shown satisfactory results in cell differentiation and maintenance. The platelet-rich plasma (PRP) comprises an interesting source of GF to be applied in association with biomaterials. This study aimed to evaluate the use of PRP on human dMSC cultured on dimensional and three-dimensional environments. Human dMSC were grown under two models: (1) two-dimensional: cells grown on plastic in association with PRP and (2) associated with PRP on the DRT Integra ®. Under the two-dimensional culture system, there was PRP promoted a decrease in cell viability and the total cell number. This result is consistent with the stimulation of PRP on cell differentiation, increasing the proportion of cells with the phenotype smooth muscle / myofibroblastic (a-SMA-positive). Concurrently to these results, cells treated with PRP showed elongated morphology with large size. Contrariwise, cells in the control condition were smaller and with rounded morphology. Moreover, dMSC treated with PRP showed greater deposition of collagen type I. In the three-dimensional model, PRP caused a decrease in cell viability, and also stimulated the differentiation of dMSC into a-SMA positive. Scanning electronic microscopy analyzes demonstrated that cells cultured with PRP acquired greater adhesion and phenotypic characteristics similar to smooth muscle / myofibroblastic. In conclusion, these results demonstrate that the association of DRT Integra® with dMSC and PRP provides an effective microenvironment that supports growth, viability, migration, adhesion and differentiation of dMSC. This shows, therefore, show great potential for fure application in Tissue Engineering.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340354.pdf: 1524038 bytes, checksum: f77f0c2ce406fc64da4df7465217fc36 (MD5) Previous issue date: 2016 / No tratamento endodôntico de dentes permanentes imaturos despolpados o preparo mecânico do canal é desaconselhado para não fragilizar ainda mais a estrutura dental. A abordagem clássica permite a desinfecção do canal radicular pelo preparo químico com soluções antimicrobianas e medicação intracanal, mas não a retomada do processo de rizogênese para a complementação do canal radicular. A neoformação de tecido pulpar, por abordagem de engenharia tecidual, tem potencial para melhor resolver essas situações clínicas. Com o uso do Modelo de Fatia Dental/Arcabouço para Engenharia de Tecido Pulpar o objetivo deste trabalho foi desenvolver polpas dentais com morfologia e função semelhantes àquelas do tecido original, em dentinas submetidas a tratamentos com diferentes materiais endodônticos. Para tanto, após o acesso endodôntico e a aplicação dos protocolos de tratamento com hipoclorito de sódio, EDTA, pasta de hidróxido de cálcio ou triantibiótica, fatias de 1 mm de espessura foram obtidas da região cervical de molares, seguido pela produção de arcabouço sintético no espaço da câmara pulpar e semeadura de células-tronco de polpa de dentes permanentes humanos (DPSC). O conjunto fatia dental/arcabouço/células foi implantado em tecido subcutâneo de camundongos. Depois de 35 dias, os implantes foram removidos e processados para análise histo-morfológica, imuno-histoquímica, e microscopia eletrônica confocal. Os resultados das análises histológicas mostraram que houve formação tecidual em todos os grupos, com destaque para o grupo tratado pela pasta Triantibiótica. Da análise em microscopia confocal conclui-se que, mesmo quando tratada por soluções irrigadoras ou pastas antimicrobianas, a dentina apresentou condições de servir como substrato para a sobrevivência e a diferenciação das DPSC em odontoblastos funcionais, com capacidade de deposição de matriz dentinária.<br> / Abstract : In the endodontic treatment of immature permanent teeth, mechanical preparation of the root canal is not recommended to do not further weaken the tooth structure. The classical approach allows the disinfection of the root canal by chemical preparation with antimicrobial solutions and intracanal dressing, but not the resumption of the root formation process for the completion of root canal. The pulp tissue neoformation by tissue engineering approach has the potential of better solving these clinical situations. Using the Tooth Slice/Scaffold Model for Dental Pulp Tissue Engineering, the aim of this study was to develop dental pulps with similar morphology and function to those of the original tissue, in dentin subjected to treatments with different materials. For this purpose, after the endodontic access and application of the treatment protocols with sodium hypochlorite, EDTA, calcium hydroxide or triple antibiotic pastes, 1 mm slices from the cervical region of third molars were obtained, followed by the production of a synthetic polymeric scaffold within the pulp chamber and seeding of dental pulp stem cells from human permanent teeth (DPSC). Tooth slice/scaffold/cells sets were implanted subcutaneously in mice. After 35 days, the implants were retrieved and processed for histo-morphological, immunohistochemical, and confocal electron microscopy analyzes. The results of histological analyzes showed that there was tissue formation in all groups, especially the group treated by triple antibiotic paste. From the confocal microscopy analysis, it was concluded that even when treated by irrigating solutions or antimicrobial pastes, dentin is able to serve as substrate for survival and differentiation of DPSC in functional odontoblasts, with dentin matrix deposition capacity.

A medicina regenerativa é um campo fascinante e tem chamado a atenção, nos últimos anos, pelo crescente esforço multidisciplinar em busca de metodologias adequadas para a reposição de tecidos danificados no corpo humano. Entre as técnicas utilizadas para desenvolver matrizes para o uso em engenharia tecidual está o electrospinning. Essa técnica que permite a produção de nanofibras através do uso de forças electrostáticas e tem sido empregado para a produção de matrizes fibrosas. As células-tronco mesenquimais (CTM) são células-tronco adultas com alta plasticidade e por isto alvo de muitos estudos terapêuticos. O presente trabalho foi dividido em dois capítulos sendo que cada um tratou de um objetivo, como segue: (1) cultivar e diferenciar células-tronco mesenquimais em matrizes de nanofibras de poli(ácido lático-co-glicólico) (PLGA) produzidas através da técnica de electrospinning e investigar o envolvimento de receptores integrina- 1 no processo de adesão em matrizes de PLGA; (2) avaliar a viabilidade celular de células-tronco mesenquimais ou células mononucleares (CMNs) misturadas a uma solução de poli(álcool vinílico) (PVA) e submetidas a produção de fibras por electrospinning. No capítulo I, as CTM foram isoladas de camundongos da linhagem C57BL/6, cultivadas e submetidas a diferenciação condrogênica em matrizes de nanofibras de PLGA produzidas por electrospinning. Análises realizadas 24 horas após a semeadura demonstraram que as CTM eram responsívas e apresentavam morfologia semelhante a de fibroblastos com a presença de fibras de estresse de actina. O bloqueio dos receptores integrina- 1 reduziu (em cerca de 20%) a adesão celular e as observações demonstraram a perda das fibras de estresse de actina. Estes resultados demonstraram a habilidade das nanofibras de PLGA em ativar respostas celulares mediadas por adesão via integrina. No capítulo II foi avaliada a viabilidade de CTM e CMNs após terem sido processadas pelo electrospinning. As CTM foram extraídas da parede de cordão umbilical e as CMNs do sangue de cordão umbilical. Ambas as células foram misturadas a uma solução de PVA 10% e esta suspensão foi utilizada para produzir fibras pelo processo de electrospinning durante 30 minutos utilizando-se uma voltagem de 21 kV. Após o procedimento a viabilidade celular foi mensurada através de contagem celular com exclusão de células mortas por coloração com Trypan Blue. As CTM tiveram a viabilidade reduzida para 19.6%, e as CMNs para 8.38%. Os dados coletados sugerem a necessidade de mais estudos na busca de estratégias de proteção celular durante o electrospinning, uma vez que a elevada perda da viabilidade celular pode estar relacionada à alta viscosidade da solução polimérica, levando a redução do acesso ao meio nutritivo, associada aos efeitos do estresse mecânico e elétrico inerentes do procedimento. Os resultados gerais destes capítulos (1) demonstraram a habilidade das matrizes de nanofibras de PLGA em ativar respostas celulares via receptores integrinas- 1; (2) sugerem que a incorporação de células em matrizes fibrosas durante a produção de fibras através da técnica de electrospinning é um procedimento viável e pode ser utilizado como estratégia para a melhor distribuição celular na matriz formada. Juntamente, estes dados contribuem para o entendimento do comportamento das CTM em matrizes biodegradáveis e biocompatíveis produzidas por electrospinning, as quais podem ser utilizadas como material carreador em tratamentos clínicos envolvendo transplante celular. / Regenerative medicine is an amazing field that has called attention, in the last years, due to the multidisciplinary efforts to find suitable methodologies to regenerate damage tissues. Electrospinning is an important technique used to produce nanofibers and is employed to develop fibrous scaffolds. Mesenchymal stem cells (MSC) are adult stem cells with high plasticity and, for this reason, are widely studied in therapeutic approaches. The present study is composed by two chapters, with different aims, as follow: (1) culture MSC on poly(D, Llactide- co-glycolide) (PLGA) nanofiber scaffolds and induce them to condrogenic differentiation and, analyze the influence of the integrin- 1 receptor in the adhesion of MSC on PLGA scaffolds; (2) analyze the viability of MSC and mononuclear cells (MNCs) mixed to a PVA solution after electrospinning. In the Chapter I, MSCs were isolated from C57BL/6 mice, cultured on PLGA scaffold produced by electrospinning technique and differentiated into chondrogenic lineage. After seeding, MSCs were responsive and become flattened with fibroblast-like morphology demonstrated by the presence of actin stress fibers. Integrin- 1 receptor blockage reduced (about 20%) cell adhesion with loss of actin stress fibers, demonstrating the ability of PLGA nanofiber to trigger integrin receptor-mediated cell adhesion. In the Chapter II, the viability of MSC and MNC after electrospinning were analyzed. MSC were extracted from the wall of the umbilical cord, and MNC from the umbilical cord blood. Cells were resuspended in a solution of poly(vinil alcohol) (PVA) 10% and subjected to electrospinning during 30 minutes under a voltage of 21kV. Cell viability was assessed before and after the procedure by exclusion of dead cells by Trypan Blue staining. After electrospinning the MSC viability reduced to 19.6%, and the MNCs viability to 8.38%. These data suggest the need for more investigations looking for strategies to protect cell from the damages caused by electrospinning, as the loss of viability can be related to the high viscosity of the polymeric solution which reduced the access to nutrients associated to the electric and mechanical stress during electrospinning. The results of both chapters (1) demonstrated the ability of PLGA nanofiber to trigger integrin receptor-mediated cell adhesion; (2) suggested that the cellular incorporation into fibrous scaffolds produced by electrospinning is a viable process and can be used to improve the cellular distribution into scaffolds. The present data contribute to the understanding of MSCs´ behavior on these biodegradable and biocompatible scaffolds that can be used as carriers in treatments involving cell transplantation.