Os transtornos que afetam a traqueia podem levar a graves complicações de saúde e reduzir significativamente a qualidade de vida das pessoas. Até o presente não existe uma opção clinicamente viável disponível para pacientes com distúrbios severos dessa via aérea. As técnicas de Engenharia de Tecidos apresentam um cenário promissor na tentativa de produzir um substituto traqueal satisfatório, com características mecânicas e biológicas compatíveis com os tecidos do paciente. Nesse trabalho, apresenta-se um sistema de aquisição de imagens de vídeo que permite medir as variações da área da projeção bidimensional de traqueias autotransplantadas de ratos, in vivo, com o objetivo de apresentar uma ferramenta que possa caracterizar as suas propriedades mecânicas e acelerar a avaliação das técnicas e dos tecidos gerados. Seis ratos, da linhagem Wistar, tiveram exposição de toda a traqueia cérvico-mediastinal, foram ventilados e submetidos a um protocolo experimental com diferentes cenários de broncoconstrição, a fim de se poder relacionar os dados obtidos a partir da ventilação mecânica com as imagens da movimentação das paredes da traqueia antes e depois de um autotransplante e aprofundar a discussão do sistema respiratório nas situações de maior broncoconstrição. Os resultados do pré-transplante, no cenário de maior broncoconstrição, mostraram um aumento médio da área da projeção da traqueia de 0,9 ± 0,24% nas fases inspiratórias das perturbações quasi-senoidais e, nas fases expiratórias, reduções de 5,2 ± 6,1%. No pós-transplante, o aumento médio foi de 0,7 ± 0,26% e a redução foi de 1,7 ± 0,73%, para o mesmo cenário de broncoconstrição. As diferenças das fases inspiratórias e expiratórias sugerem uma maior cautela para interpretar os parâmetros da mecânica ventilatória nos cenários de maior broncoconstrição das vias aéreas. Por intermédio das imagens da traqueia, também foi possível observar os diferentes instantes de tempos de resposta para a ação de um agente constritor da musculatura lisa. Pode-se concluir que essa técnica de aquisição de imagens apresenta resolução e frequência de aquisição suficientes para monitorar as variações do calibre de traqueias autotransplantadas de ratos e trazem uma boa perspectiva para o seu uso na avaliação das propriedades mecânicas de enxertos traqueais produzidos por Engenharia Tecidual. / Tracheal disorders can lead to serious health complications and significantly reduce the people life´s quality. There is no clinically feasible option available for patients with several airway disorders. Tissue Engineering techniques present a promising scenario to produce a satisfactory tracheal replacement, with compatible mechanical and biological characteristics with the patient\'s tissues. This work presents a video image acquisition system that allows measure in vivo two-dimensional projection area variations of auto transplanted rat\'s tracheas with the objective of presenting a tools that can characterize its mechanical properties and accelerate the evaluation of techniques and tissues. Six Wistar rats were exposed to the entire cervical-mediastinal trachea, ventilated and submitted to an experimental protocol in different bronchoconstriction scenarios, before and after an auto transplantation in order to correlate the data obtained from the mechanical ventilation and images of the trachea walls movement before and after the auto transplantation and improve the discussion about respiratory system in greater bronchoconstriction status. The pre-transplant results, in the greater bronchoconstriction scenario, showed an average increase of 0.9 ± 0.24% in the inspiratory phases of the quasi-sinusoidal perturbations and, in the expiratory phases, a reduction of 5.2 ± 6.1%. In the post-transplant, the mean increase was 0.7 ± 0.26% and the reduction was 1.7 ± 0.73%, for the same bronchoconstriction scenario. Differences between inspiratory and expiratory phases suggest caution in interpreting the parameters of the ventilatory mechanics in the scenarios of greater bronchoconstriction. Through the trachea\'s images it was also possible to observe different response times for the action of a smooth muscle constriction agent. It can be concluded that this technique of acquisition of images presents sufficient resolution and frequency of acquisition to monitor the calibers variations of auto transplanted rat´s tracheas and bring a good perspective for its use in the evaluation of the mechanical properties of tracheal grafts produced by Engineering Tissue.

Orientador: Gustavo Franco Barbosa / Resumo: Há décadas, a engenharia de tecidos passou a ser considerada em diversas aplicações, um tratamento médico adequado, devido suas excelentes vantagens, além da escassez de órgãos e disponibilidade de tecidos para serem transplantados. Conhecida como regeneração de novos tecidos, esse ramo da engenharia biomédica fundamentada nos conhecimentos de Biologia, Química e Física, torna-se uma grande alternativa quando tratamentos farmacêuticos convencionais não são mais aplicáveis, utilizando-se de três tipos básicos de ferramentas: célula, scaffolds e fator de crescimento. Dessa forma, esse trabalho tem como propósito principal a manufatura de scaffolds, utilizando a tecnologia de impressão 3D a partir de polímeros termoplásticos biodegradáveis e fosfatos de cálcio (em escala micrométrica), com o objetivo de se obter estruturas 3D complexas e porosas que apresentem propriedades mecânicas adequadas (em relação a ossos) e interconectividade estruturada entre os poros. Com os modelos 3D dos scaffolds projetados, e a seleção e preparação dos materiais envolvidos, foram realizados ajustes de parâmetros para o processamento dos scaffolds e posterior fabricação dos mesmos, mediante o uso da tecnologia de manufatura aditiva com bioimpressora de microextrusão que utiliza sistema de distribuição pneumático para extrusão contínua do material. Por fim os scaffolds foram caracterizados por técnica de análise de propriedade mecânica por ensaio de compressão e as amostras avaliadas pelo método de M... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: For decades, tissue engineering has come to be considered in several applications, an adequate medical treatment, due to its excellent advantages, in addition to the scarcity of organs and the availability of tissues to be transplanted. Known as regenerating of new tissues, this branch of biomedical engineering grounded in the knowledge of biology, chemistry and physics, becomes a great alternative when conventional pharmaceutical treatments are no longer applicable, using three basic types of tools: cell, scaffolds and growth factor. Thus, the main purpose of this work is the manufacture of scaffolds, using the technology of 3D printing from biodegradable thermoplastic polymers and calcium phosphates (in micrometric scale), with the objective of obtaining complex and porous 3D structures that present properties mechanical (in relation to bones) and structured interconnectivity between the pores. With the 3D models of the scaffolds designed, and the selection and preparation of the materials involved, adjustments were made to the processing parameters of the scaffolds and their subsequent manufacture, using the technology of additive manufacturing with microextrusion bioprinter that uses pneumatic distribution system for continuous extrusion of the material. Finally, the scaffolds were characterized by technique of mechanical property analysis by compression test and the samples evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM) method. / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000418546-Texto+Completo-0.pdf: 3263858 bytes, checksum: 98405799e09a5518c35fdb38c15ba169 (MD5) Previous issue date: 2009 / Tissue engineering and regeneration involves the use of multipotent precursor cells associated with biomaterials that are capable of providing these cells with a threedimensional environment similar to the extracellular matrix found in living organisms. The objective of this study was to enhance a hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) hydrogel with two scaffold properties, via independent processes, so as to produce a hydrogel capable of being molded or favorable for three-dimensional cell adhesion. Previously described methods were employed to develop effective elastic (moldable) properties through the synthesis of silane on HPMC (Si-HPMC). This synthesis caused the hydrogel to acquire a gelatin state, moldable according to the defect to be corrected, as a result of pH-controlled auto-cross-linking. In a parallel experiment, following another trend in the development of hydrogel scaffolds, HPMC was synthesized with RGDS (arginine-glycine-aspartic acid-serine) adhesion peptides through esterification (RGDS-HPMC). This process provided the hydrogel with adhesion sites, aimed at allowing its interaction with cells in a three-dimensional environment. Next, the viability of human adipose-derived adherent stromal (hADAS) cells cultured in two-dimensional environments in the presence of pure HPMC, Si-HPMC, and RGDS-HPMC hydrogels was tested to assess cytotoxicity (MTT assay – ISO 10993-5). A comparison was performed between the groups and also with negative (NC) and positive controls (PC) after incubation for 24, 48 and 72 hours. No impact was recorded on cell viability (% MTT activity) at the three incubation times with any of the hydrogels when compared to PC (p < 0. 001). Cells cultured in contact with hydrogels showed viability results similar to those of NC. Despite being nontoxic in contact with twodimensional cell cultures, three-dimensional cytotoxicity tests should be performed to confirm the effectiveness of Si-HPMC and RGDS-HPMC hydrogels as suitable scaffolds for use in tissue engineering and regeneration. / A regeneração e engenharia de tecidos passam pela aplicação de células precursoras multipotentes associadas a biomateriais, os quais devem oferecer a elas um ambiente tridimensional análogo à matriz extracelular existente nos organismos vivos. Aprimorar um hidrogel de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), agregando a ele duas funções características de scaffolds, isto é, ser moldável ou favorável à adesão celular tridimensional, para o uso em regeneração e engenharia de tecidos foi a intenção do presente estudo. O desenvolvimento de uma propriedade moldável foi obtido baseado em experiências da literatura que citam a síntese de HPMC com silano (HPMC-Si). Esta síntese permitiu que o hidrogel assumisse o aspecto de gelatina, através de autorreticulação em função do pH, moldável de acordo com o defeito a ser corrigido. Paralelamente, seguindo outra tendência no desenvolvimento de scaffolds compostos por hidrogéis, sintetizou-se HPMC com peptídeos R-G-D-S (arginina- glicina- ácido aspártico- serina), através de reação por esterificação. Isto conferiu ao hidrogel sítios de adesão, visando a sua interação com células dentro de um contexto tridimensional.A partir das sínteses, avaliou-se a viabilidade de células aderentes adiposoderivadas humanas (CAADh), cultivadas em 2D na presença dos hidrogéis HPMC pura, HPMC-Si e HPMC-RGDS, para se determinar a citotoxicidade dos mesmos (ensaio MTT – de acordo com a ISO 10993-5), comparando-os entre si e com grupos-controle negativo (CN) e positivo (CP), em 24, 48 e 72h. Os três hidrogéis presentes nas culturas não interferiram na viabilidade das células (% de atividade MTT), durante os 3 momentos observados, quando comparados com o grupo CP (P< 0,001). Ao mesmo tempo, as células cultivadas em contato com os géis demonstraram viabilidade semelhante ao grupo CN. Entretanto, ainda que sejam atóxicos em contato com culturas de células em monocamada, testes de citotoxicidade em 3D devem confirmar a efetividade dos hidrogéis aprimorados HPMC-Si e HPMC-RGDS como scaffolds aplicáveis em regeneração e engenharia de tecidos.

Orientador: João Tadeu Ribeiro Paes / Banca: Monica Rosa Bertao / Banca: Kamilla Swiech Antonietto / Resumo: Vários estudos têm apontado que a interação de plasma rico em plaquetas (PRP) com células-tronco mesenquimais de tecido adiposo humano (CT-TAs) é capaz de otimizar o processo regenerativo, estimulando a angiogênese e o recrutamento de células para o local da lesão. O avanço no conhecimento sobre os aspectos físico-químicos do gel de PRP, bem como na interação e no comportamento das CT-TAs quando associadas ao gel poderão resultar em aplicações práticas em processos de regeneração tecidual. Em função disso, objetivou-se analisar diferentes parâmetros relativos a aspectos morfológicos, físico-químicos e estrutural do gel de PRP isolado ou em associação com CT-TAs (PRP/CT-TAs). As análises dos géis foram realizadas por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e da técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Também foi avaliada a viabilidade e migração das CT-TAS após associação ao gel de PRP. Os resultados mostraram que as CT-TAs continuam viáveis, mantendo suas propriedades, assim como o gel de PRP, após a associação. Não foram observadas alterações estruturais nos géis de PRP isolado e PRP/CT-TAs, preservando os perfis físico-químicos das amostras. Concomitantemente com estes resultados, observou-se que o gel de PRP pode proporcionar um ambiente favorável às células, permitindo proliferação e migração celular. Os resultados obtidos permitem concluir que o gel de PRP pode ser usado como um potencial scaffold, mantendo as células viáve... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Several studies have shown that the platelet-rich plasma (PRP) in association with human adipose-derived mesenchymal stem cells (h-AdMSCs) is able to optimize the regenerative process, stimulating angiogenesis and the recruitment of cells to the lesion site. Advancing in the knowledge of the physico-chemical aspects of PRP-gels, as well as in the interaction and behavior of h-AdMSCs when associated to the gel will result in practical applications in tissue regeneration processes. Therefore, the aim of this study was to evaluate different morphological, physic-chemical and structural parameters of the isolated PRP-gel or in association with h-AdMSCs (PRP/h-AdMSCs). The PRP-gels were submitted to scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy technique (FTIR). The h-AdMSCs viability and migration after association with the PRP-gel were also evaluated. The results showed that as h-AdMSCs remain viable, retaining their properties, as the PRP gel, after association. There were no structural changes in the PRP gels isolated and PRP/h-AdMSCs, so maintaining the physical-chemical profiles of the samples. Additionally to these results, it was observed that the PRP-gel can provide a favorable environment for cells, allowing its proliferation and migration. In summary, it is possible to conclude that PRP-gel can be used as a potential scaffold, maintaining cell viability when encapsulated and preserving the physical-chemical aspects of h-AdMSCs and PRP wh... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introdução: Vias de crescimento, expressao genetica, sintese de macromoleculas, formacao de purinas e pirimidinas e producao de energia estao relacionadas ao metabolismo da glicose e da glutamina. Por isso, o monitoramento dos niveis destes nutrientes e comum na cultura de celulas. Uma vez que o periodo in vitro e obrigatorio na fase pre-clinica da Medicina Regenerativa, as condicoes de cultivo devem ser bem estabelecidas, sendo importante o estudo dos requerimentos nutricionais celulares. Objetivo: Investigar o efeito da glicose e da glutamina sobre a proliferacao e a viabilidade de celulas-tronco dentais humanas. Metodos: O tecido de terceiros molares foi fragmentado em explantes e cultivado ate a obtencao do numero de celulas para as etapas experimentais. As celulas foram submetidas a diferentes concentracoes de glicose e glutamina na presenca ou ausencia de soro, e em seguida, avaliadas em relacao ao numero, viabilidade pelo teste de MTT e estruturas do citoesqueleto, nucleo e mitocondrias com microscopia confocal. Resultados: Baixas concentracoes de glicose favoreceram a viabilidade e a morfologias adequada. A presenca de glutamina mostrou-se benefica apenas quando associada a glicose. A preservacao do potencial biologico em cultura e possivel na ausencia de soro, desde que os requerimentos nutricionais estejam adequados. Conclusao: O comportamento microscopico e a viabilidade celular demonstraram padroes superiores em um meio de cultura livre de soro animal e isento de glutamina. Para determinar os requerimentos de glutamina, mais investigacoes sao necessarias. As doses adequadas e a composicao de nutrientes-chave irao favorecer a selecao de uma populacao celular adequada / Introduction: Monitoring the glucose and glutamine levels is a common practice in the context of cell culture. Growth pathways, genetic expression, macromolecules synthesis, purine and pirimidine formation, and energy production are connected to glucose and glutamine metabolism. Before transplantation in Tissue Engineering and Regenerative Medicine, cells need to proliferate in vitro and the culture conditions must be well-established. In order to preserve cell biological activity and viability following transplantation, cell nutrient requirements need to be studied. Objective: To evaluate microscopic behavior, morphology and viability of human mesenchymal cells under glucose and glutamine deprivation. Materials and Methods: Human tooth tissues were minced in isolated pieces and cultured until the desired cellular proliferation for experimental phases. The cells were cultured under variations of Glucose and Glutamine in both serum presence and absence, and then those cells were evaluated according to number and viability by MTT assay. The confocal microscopy analyzed cytoskeleton, nucleus, and mitochondria integrity. Results: A low concentration of glucose favored cellular viability and microscopic behavior; the presence of glutamine in culture medium was favorable only when associated with glucose. The preservation of cell biological potential in culture is possible in serum absence provided that the nutritional requirements are adequate. Conclusion: Cell microscopic behavior and viability has demonstrated better patterns on serum-free low glucose culture medium with glutamine deprivation. Further glutamine analysis are necessary to understand its requirements to the HDSC. The employment of the correct dose and composition of key nutrients will favor an appropriate cell population selection for future transplantation. / FAPESP: 2013/06877-1 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A questão central para a engenharia tecidual é induzir as células a recapitularem o seu fenótipo normal quando integradas a um arcabouço manufaturado. O objetivo deste trabalho foi examinar as variações na diferenciação celular do músculo liso e urotélio durante as etapas de produção de tecidos urinários in vitro. Quinze espécimes cirúrgicos geraram as culturas analisadas e os fenótipos das populações foram verificados por citometria de fluxo, imunofluorescência e expressão gênica. Houve uma associação entre o cultivo em superfícies plásticas e alterações no fenótipo de ambos os tipos celulares, os quais foram restaurados, em alguma extensão, após sua semeadura em matrizes temporárias. Enquanto o músculo liso recuperou o seu marcador contrátil, o urotélio apresentou atributos de uma camada basal. O estudo destacou como a perda da diferenciação secundária à expansão in vitro representa um desafio para a formação de neotecidos funcionais. / The key issue of tissue engineering is how to induce cells to recapitulate their normal phenotype when placed within a scaffold. The aim of this work was to examine the smooth muscle and urothelium differentiation changes during the steps of urinary tissue production in vitro. Fifteen surgical specimens generated the analyzed cultures and phenotypes of cell populations were monitored by flow cytometer, immunofluorescence and gene expression. For both cellular types, there was an association of cell culture on plastic with phenotypic changes, but they were regained to some extent after cell seeding onto scaffolds. Smooth muscle cells restored their contractile marker, while urothelium showed attributes of a basal layer. The study highlights how the loss of differentiation due to propagation of cells in vitro represents a challenge to development of full functional neotissue.

INTRODUÇÃO: As reconstruções ósseas craniofaciais utilizam enxertos ósseos rotineiramente. Entretanto, pode haver problemas na disponibilidade ou na cicatrização óssea. A engenharia tecidual visa a solucionar problemas como este, através da produção de órgãos e tecidos pela combinação entre matrizes, células e fatores de crescimento. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar cranioplastias experimentais, através da combinação entre proteína morfogenética óssea tipo 2 (BMP-2) e diferentes matrizes e carreadores. MÉTODO: Realizamos um estudo experimental prospectivo, comparativo e aberto, dividido em sete grupos: 1 – BT: BMP-2 e fosfato de cálcio (TCP); 2 – BM: BMP-2 e matriz dérmica acelular Matriderm ® (MDM); 3 – BA: BMP-2 e alginato de cálcio (ALG); 4 – TCP; 5 – MDM; 6 – ALG; 7 – Enxerto autógeno ou autoenxerto (AEN). Uma falha de 3 x 5 mm foi criada no osso parietal esquerdo de camundongos machos adultos, com mais de 3 meses. No mesmo tempo cirúrgico, uma das sete reconstruções foi realizada. Após cinco semanas, os animais for submetidos a eutanásia e um bloco ósseo, envolvendo a cranioplastia e uma margem de osso nativo circunjacente, foi retirado e preparado para análise histológica. Utilizamos o teste de Kruskal-Wallis para a análise estatística, com nível de significância de P<0,05. Os critérios histológicos utilizados foram: fusão de corticais; neoformação óssea; neovascularização e formação de medula óssea. RESULTADOS: Foram estudados 38 animais. Em todos os animais, houve permanência do material utilizado para reconstrução. Não houve retração cicatricial nem deiscência em nenhum dos casos. Uma incidência elevada de infecção ocorreu no grupo MDM (57%, P=0,037). Houve diferença estatística na maioria dos critérios avaliados. No critério fusão de corticais, os grupos AEN, TCP e BT obtiveram as melhores pontuações em relação aos demais (P=0,00846). No critério neoformação óssea, os grupos BT, AEN e TCP obtiveram as melhores pontuações (P=0,00835). Já no quesito neovascularização, os grupos melhor pontuados foram BM, BA, TCP e MDM em relação aos demais (P=0,001695). Por fim, no critério formação de medula óssea, o AEN liderou a pontuação, seguido dos grupos BT e TCP (P=0,008317). CONCLUSÕES: O uso de BMP-2 melhorou a regeneração óssea de cranioplastias experimentais, principalmente com a associação de TCP, que foi comparável ao AEN, o padrão-ouro, em alguns critérios histológicos. Ademais, a associação BM aumentou significativamente a neovascularização na área receptora e diminuiu a incidência de infecção em relação à MDM isolada. / INTRODUCTION: Bone craniofacial reconstructions employ bone grafts routinely. Nevertheless, there may be troubles either in availability or healing. Tissue engineering aims to solve such problems, building either organs or tissues through combination among matrices, cells and growth factors. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate experimental cranial vault reconstructions, by combining bone morphogenetic protein type 2 (BMP-2) and different matrices or cell carriers. METHOD: We performed an experimental, open, prospective and comparative study, divided in seven groups: 1 – BT: BMP-2 and calcium phosphate (TCP); 2 – BM: BMP-2 and acellular dermal matrix Matriderm® (MDM); 3 – BA: BMP-2 and calcium alginate (ALG); 4 – TCP; 5 – MDM; 6 – ALG; 7 – Bone autograft (BAG). A bone failure, measuring approximately 3 x 5 mm was created in left parietal bone of adult male mice, aging more than 3 months old. At the same procedure, one of the seven reconstructions was performed. After five weeks, animals were sacrificed and a bone block, including cranial vault reconstruction area and nearby native bone was removed and processed to histological analysis. Statistics was made with Kruskal-Wallis test, and significance was considered when P<0.05. Histological criteria were: cortical fusion; new bone formation; neovascularization; and bone marrow formation. RESULTS: Thirty-eight animals were evaluated. In all of them, materials used to reconstruction remained at the receptor site. There has been neither dehiscence nor wound retraction in any case. A higher incidence of infection has occurred in MDM group (57%, P=0.037). There has been significant difference in most of the studied histological criteria. In cortical fusion, groups BAG, TCP, and BT have got the best scores, comparing to the others (P=0.00846). In new bone formation, groups BT, BAG, and TCP have presented the best scores (P=0.00835). When neovascularization was considered, best groups were BM, BA, TCP, and MDM (P=0.001695). At last, BAG group has been the best in bone marrow formation, followed by groups BT and TCP (P=0.008317). CONCLUSIONS: BMP-2 has increased bone regeneration in experimental skull reconstruction, especially when combined to TCP. Such association was even comparable to BAG, the gold-standard treatment, in some histological criteria. Besides, BM group has increased significantly neovascularization in receptor area and decreased the incidence of infection, when compared to MDM alone.

Orientadora: Profa. Dra. Christiane Bertachini Lombello / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2014. / A engenharia de tecidos envolve o desenvolvimento de novos materiais ou dispositivos capazes de interações específicas com os tecidos biológicos, buscando a utilização de materiais biocompatíveis que devem servir como arcabouço para o crescimento de células in vitro, organizando e desenvolvendo o tecido que posteriormente será implantado no paciente. Uma variedade de arcabouços como hidrogéis e polímeros, sintéticos e naturais, têm sido investigados para a expansão de condrócitos in vitro, visando o reparo da cartilagem lesionada. Uma molécula de interesse particular na regeneração de cartilagem é o ácido hialurónico (AH). Trata-se de um biopolímero atraente para a fabricação de arcabouços artificiais para engenharia de tecidos por ser biocompatível e biodegradável. A biocompatibilidade do AH deve-se ao fato de estar presente na matriz extracelular nativa, deste modo, cria-se um ambiente propício que facilita a adesão, proliferação e diferenciação celular, para além da existência de sinalização celular específica, o que contribui para a regeneração do tecido. O uso de hidrogel composto de ácido hialurónico e quitosana (QUI) também tem sido investigado em aplicações de engenharia de tecidos de cartilagem, com resultados promissores. A utilização da QUI visa a aprimorar as propriedades mecânicas do AH, para uma proposição futura de aplicação clínica na regeneração da cartilagem articular. Baseando-se nestas informações, este trabalho visa avaliar inicialmente os aspectos da interação celular com biomaterial polimérico a base de AH em blendas com QUI. A abordagem da hipótese levantada envolve a síntese e análises de intumescimento e degradação da blenda polimérica; a inoculação de células no biomaterial; análises de citotoxicidade, adesão, proliferação e morfologia celular sobre a blenda. O ensaio de intumescimento demonstrou a capacidade hidrofílica da blenda, o que resultou em um aumento de 300 % de sua massa inicial após 24 horas de imersão em solução aquosa. Os dados de degradação permitiram a previsão do comportamento das amostras de blenda em PBS em até 30 dias, mostrando que tais amostras apresentam boa estabilidade em PBS, apresentando praticamente nenhuma perda de massa (3 %) no período analisado. A avaliação da citotoxicidade mostrou que os biomateriais, incluindo o AH, a QUI e a blenda, não foram citotóxicos para células Vero. Com a análise quantitativa realizada com o MTT pode-se verificar uma viabilidade celular de 98 % para a blenda, confirmando assim a sua não citotoxicidade. Os ensaios de microscopia de luz e eletrônica das células cultivadas sobre a blenda demonstraram adesão, espalhamento e proliferação celular sobre este biomaterial, diferenciados do padrão controle das células. Com isto, pode-se inferir que a blenda produzida a partir de AH e QUI é um hidrogel promissor para aplicações em Engenharia de Tecido, objetivando futuramente o tecido cartilaginoso. / Tissue engineering involves the development of new materials or devices capable of specific interactions with biological tissues, searching the use of biocompatible materials as scaffolds for cell growth in vitro, organizing and developing tissue that is subsequently implanted into patient. A variety of scaffolds such as polymeric hydrogels, natural and synthetic, have been investigated for the expansion of chondrocytes in vitro in order to repair the damaged cartilage. An hydrogel of particular interest in cartilage regeneration is hyaluronic acid (HA). HA are attractive biopolymers for manufacturing artificial scaffolds for tissue engineering it is biocompatible and biodegradable. The biocompatibility of HA is due to the fact that it is present in native extracellular matrix, thus creates an environment, which facilitates the adhesion, proliferation and differentiation, in addition to the existence of specific cell signaling, which contribute to tissue regeneration. The use of hydrogel composed of hyaluronic acid and chitosan has also been investigated for applications in tissue engineering of soft tissues, like cartilage, with promising results. The use of chitosan aims to improve the mechanical properties of HA. Based on this information, this study aims to evaluate initial aspects of cell interaction with the polymeric biomaterials based on hyaluronic acid in blends with chitosan. The approach to hypothesis involves synthesis and analysis of swelling and degradation of the polymer blend; inoculation of cells on the biomaterial; analysis of cytotoxicity, adhesion and cell morphology on the blend. The swelling assay demonstrated hydrophilicity of the blend, resulting in an increase of 300 % of its initial weight after 24 hours of immersion in aqueous solution. The degradation data allowed the prediction of the behavior of the samples blend in PBS for up to 30 days, showing that these samples had good stability in PBS, with practically no weigth loss (3 %) in the period analyzed. The evaluation of cytotoxicity showed that the biomaterials, including hyaluronic acid, chitosan and the blends, were non cytotoxic for Vero cells. The quantitative analysis performed with the MTT can verify a cell viability of 98 % for the blend, thus confirming its not cytotoxicity. The experiments of light and electron microscopy of .cultured cells on the blend showed adhesion, spreading and proliferation on this biomaterial, distinguished from the pattern of the control cells. These results showed that the blends produced from CHI and HA hydrogels are promising for applications in tissue engineering, aiming at future cartilaginous tissue.

Orientadora: Profa. Dra. Sônia Maria Malmonge / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / As válvulas cardíacas garantem o fluxo unidirecional de sangue pelo coração, porém quando são acometidas por doenças podem perder sua função, sendo necessário substituí-las. Apesar das próteses atuais terem atingido níveis satisfatórios, elas apresentam limitações, como a impossibilidade de crescimento, problema crítico para pacientes pediátricos. A engenharia tecidual é considerada a grande promessa para estes casos, pois ela poderia produzir uma estrutura viva para substituir os tecidos lesados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um arcabouço para a engenharia tecidual de válvulas cardíacas, em especial a válvula aórtica, utilizando polímeros biorreabsorvíveis. Primeiramente, escolheu-se um design baseado nas válvulas biológicas comerciais, para o qual foi elaborado um modelo computacional 3D. A partir de revisão bibliográfica, materiais e técnicas de fabricação foram escolhidos como candidatos para a confecção do protótipo. As propriedades mecânicas destes materiais foram obtidas através de ensaios de tração e, com estes dados, foi realizada simulação computacional para verificar o desempenho da estrutura sob pressão sistólica. Com base nos resultados da simulação, o protótipo foi construído e testado em biorreator. A partir de seu desempenho hidrodinâmico foram feitas algumas adequações e outro protótipo foi novamente construído e testado. Os resultados mostraram que o a geometria final do segundo protótipo é adequada, visto que ele cumpriu sua função mecânica. As técnicas de fabricação escolhidas também foram adequadas para a manufatura do protótipo, apesar de ainda serem necessários alguns ajustes, sendo que os materiais suportam a pressão sistólica. No entanto, para confirmar a viabilidade do uso desta estrutura para a engenharia tecidual de válvulas cardíacas, é necessário realizar alguns outros testes, como o de hemólise. / Cardiac valves ensure unidirectional blood flow through the heart, but when they are affected by a disease they may lose their function, what demands their replacement. Despite the fact that the current substitutes have reached a satisfactory level, they still present limitations, such as the inability to grow, a critical problem for pediatric patients. Tissue engineering is considered to be the great promise for these cases, for it could produce a new living structure to replace the injured tissue. The aim of this work was to develop a scaffold for heart valve tissue engineering, in particular the aortic valve, using bioresorbable polymers. Firstly, a design based on the commercial biological valves was chosen and a 3D computational model was built. After a bibliographical review, materials and fabrication techniques were chosen as candidates for the prototype's manufacture. The materials' mechanical properties were obtained through tensile tests and, using this data, computational simulation was run in order to verify the structure's performance under systolic pressure. Based on the results of the simulation, the prototype was built and tested in a bioreactor. Based on its hydrodynamic performance, some adjustments were made and another prototype was built and tested again. Results showed that the final geometry of the second prototype is adequate, since the scaffold fulfilled its mechanical function. The chosen fabrication techniques were also adequate for the prototype's manufacture, even though some improvements still have to be made, and the materials can stand systolic pressure. Nevertheless, in order to confirm if this structure is really viable for heart valve tissue engineering, it's necessary to perform some other assessments, for example the hemolysis test.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:30Z : No. of bitstreams: 1 000829257.pdf: 896180 bytes, checksum: 6b53f81e5fc9d348c920f0f5cbeffc57 (MD5) / O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta tecidual ao implante de tubos de polietileno preenchidos com pasta triantibiótica (PTA) composta de ciprofloxacina, minociclina e metronidazol, veiculada com propilenoglicol e polietilenoglicol (macrogol), em tecido subcutâneo de ratos e, caracterizar, histologicamente, os tecidos neoformados pós-procedimento endodôntico regenerativo, empregando o coágulo ou o coágulo suplementado com plasma rico em plaquetas (PRP), aspirado de medula óssea (AMO), ou a mistura PRP/BMA, pós-desinfecção com PTA. Estudo para avaliar a biocompatibilidade da pasta: Trinta ratos receberam 2 implantes individuais de tubos de polietileno preenchidos com PTA ou pasta de hidróxido de cálcio (PHC) e um outro tubo vazio como controle. Trinta ratos adicionais receberam tubos de polietileno contendo os veículos da pasta propilenoglicol e macrogol e um procedimento somente de incisão, sem implante de tubo (Sham). Após 7, 15, 30, 60, e 90 dias, 12 animais foram sacrificados, e os tubos foram removidos e processados histologicamente pela técnica do glicolmetacrilato e corados com hematoxilina e eosina. Os scores variaram de 0 a 3, dependendo do teor de células inflamatórias, a cápsula fibrosa foi considerada fina ou espessa, e a necrose e a calcificação foram registradas como presentes ou ausentes. Os resultados foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis. Ambos os materiais induziram reações moderadas aos 7 e 15 dias sendo similares ao grupo controle (p>0.05) e reduziram para grau leve a partir de 30 dias (p>0.05). Os veículos não interferiram na resposta da pasta. A pasta triantibiótica assim com seus respectivos veículos foram biocompatíveis em todos os períodos experimentais. Estudo para análise histológica dos tecidos neoformados com diferentes estratégias de engenharia tecidual: 20 dentes... / This study aimed to evaluate the tissue response to the implantation of polyethylene tubes filled with a triantibiotic paste (TAP) composed of ciprofloxacin, metronidazole and minocycline conveyed with propylene glycol and polyethylene glycol (macrogol) in subcutaneous tissue of rats and characterize histologically the newly formed tissues post regenerative endodontic procedure employing the blood clot (BC) or BC supplemented with platelet-rich plasma (PRP), bone marrow aspirate (BMA) or a mixture of PRP/ BMA, post-disinfection with TAP. Study to evaluate TAP biocompatibility: Thirty rats received two individual implants of polyethylene tubes filled with TAP or calcium hydroxide paste (CHP) and another empty tube as a control. Thirty other rats received additional polyethylene tubes implants containing the paste vehicles (propylene glycol and macrogol) and an incision procedure (Sham group). After 7, 15, 30, 60, and 90 days, 12 animals were killed, and the tubes were removed and processed for histological examination. The scores ranged from 0 to 3 depending on content of inflammatory cells, the fibrous capsule was considered thin or thick, and necrosis and calcification were recorded as present or absent. The results were analyzed using the Kruskal-Wallis test. Both materials induced moderate reactions at 7 and 15 days which was similar to the control group (p> 0.05) and reduced to mild after 30 days (p> 0.05). The vehicles did not affect the tissue response to the paste. The TAP and their respective vehicles were biocompatible in all experimental periods. Study to histologically evaluate newly formed tissues after regenerative treatment: 20 teeth (40 roots), from 2 Beagle dogs, had their root canals exposed to the oral environment for 90 days to induce apical periodontitis. The canals were prepared until the apical barrier with Protaper...