Development of new Bombyx mori silk fibroin membranes for periodontal guided tissue regeneration

Resumo

A periodontite é uma das doenças inflamatórias mais comuns e uma das principais causas de perda dentária em adultos, sendo caracterizada por uma destruição progressiva das estruturas que suportam o dente. Procedimentos como a Regeneração Tecidular Guiada (RTG) e a Regeneração Óssea Guiada(ROG) foram estabelecidos como técnicas chave na medicina regenerativa periodontal devido aos seus resultados promissores. Estes procedimentos baseiam-se, tipicamente, numa membrana que é colocada entre a gengiva e o osso alveolar onde o processo regenerativo terá lugar. No entanto, as membranas comercialmente disponíveis apresentam limitações a nível estrutural, mecânico e biofuncional demonstrando a necessidade de se desenvolverem materiais clinicamente mais eficazes. Neste trabalho, propõe-se uma nova geração de membranas RTG/ROG utilizando um material de origem natural. Assim, desenvolveram-se membranas à base de fibroína de seda (FS), extraída de casulos Bombyx mori, plasticizadas com glicerol (GLY) e álcool polivinílico (PVA) de modo a melhorara sua flexibilidade e estabilização. As membranas produzidas, desenhadas para estarem em contato com a gengiva, visam fornecer uma solução eficaz para a periodontite moderada (o tipo de periodontite mais prevalente no mundo), ajudando a restaurar a anatomia e a função dos tecidos periodontais perdidos ou lesados. Soluções purificadas de FS foram misturadas com GLY ou PVA em proporções de 0, 10 e 30% em peso. As membranas foram obtidas pelo método de “solvent casting” e secas a 85°C durante 6 e 12 horas para posterior caracterização. Como controlo foi utilizada uma membrana deFS pura. As membranas foram caracterizadas em termos de morfologia, integridade física, estrutura química, propriedades mecânicas e térmicas, capacidade de inchamento e perfil de degradação in vitro. As membranas secas durante 6 e 12 horas apresentaram aspeto e microestrutura semelhante. As micrografias de microscopia eletrónica de varrimento (MEV) sugerem que o GLY está bem distribuído na matriz da FS enquanto o PVA apresenta separação de fases entre os dois polímeros. A microscopia de força atómica (MFA) revelou que a nanotopografia superficial e a rugosidade média das membranas são afetadas pelo tempo de exposição ao tratamento térmico e pela percentagem de polímero sintético. As medições de ângulo de contato mostraram uma diminuição do mesmo com a quantidade crescente de GLY e PVA, indicando que as superfícies se tornam mais hidrofílicas. As análises de espectroscopiade infravermelho com transformada de Fourier demonstraram que o tratamento térmico induziu a conformação “b-sheet” para ambos os períodos de exposição. Contudo, apenas as membranas secas por 12 horas apresentaram estabilidade por mais de 24 horas em água, atingindo o máximo grau de hidratação após 3 horas. Com a adição dos polímeros sintéticos, a capacidade de hidratação aumentou juntamente com a perda de peso tanto em PBS como em PBS com enzima. As propriedades mecânicas revelaram que o GLY e o PVA possuem um efeito plasticizante, tornando as membranas mais flexíveis e dúcteis sem comprometer a resistência mecânica necessária para esta aplicação. As membranas desenvolvidas demonstraram ser sistemas promissores para aplicação em regeneração guiada de tecido periodontal.

Data de atribuição	28 abr. 2017
Idioma original	Inglês
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Ana Leite Oliveira (Orientador) & Joaquim Miguel Oliveira (Co-Orientador)