The effect of sonication on Electrospun Silk Fibroin/PEO membranes for periodontal regeneration

  • Ricardo Lopes de Almeida Guimarães Serôdio (Aluno)

Tese do aluno

Resumo

A periodontite é uma das patologias orais mais comuns, que envolve a destruição da estrutura de suporte do dente, sendo responsável pela degradação e perda das estruturas periodontais. A Regeneração Guiada de Tecidos (RGT) tem vindo a ganhar reconhecimento na tentativa de restaurar o tecido periodontal perdido e promovendo a integração tecidular, incluindo a formação de novo ligamento periodontal funcionalmente orientado para o cimento e o osso alveolar.Recentemente, grandes avanços têm vindo a ser feitos na área da RGT, usando materiais e técnicas de processamento inovadoras. No entanto, na maioria das vezes, os requisitos físico químicos, biológicos e mecânicos não são totalmente cumpridos, o que limita a sua aplicação clínica. A fibroína de seda (SF) foi recentemente reconhecida como um material de elevado potencial para várias aplicações biomédicas, incluindo a regeneração de tecidos. Tendo em conta de que se trata de uma proteína estrutural, naturalmente fiada por insectos, a SF surge assim como um material ideal a ser processado por tecnologia de electrospinning, visando o tratamento periodontal. O princípio básico por detrás desta técnica é a aplicação de uma alta tensão sobre uma solução polimérica que é expelida a partir de uma agulha formando nanofibras que se irão depositar sob a forma de uma matriz polimérica. Um dos parâmetros mais importantes para atingir as condições ótimas de processamento e a qualidade da fibra é a viscosidade da solução.Assim, com este estudo procurou-se investigar a possibilidade de utilizar um tratamento de ultra-sonicação antes do electrospinning como estratégia para melhorar fisicamente as propriedades reológicas de soluções de SF/óxido de polietileno (PEO) a diferentes concentrações (10 %, 20 % e30 % de PEO (w/v)), para melhorar a processabilidade das nanofibras.A influência do tempo de sonicação (0, 7,5, 15 e 20 minutos) nas propriedades da solução foi estudado. Os ensaios reológicos demonstraram que o tratamento de ultra-sonicação melhorou a viscosidade das soluções SF/PEO. As membranas produzidas apresentaram maior diâmetro de fibraapós sonicação e propriedades mecânicas melhoradas em condições secas e húmidas. Porespectroscopia de infravermelho demonstrou-se que, embora as membranas SF tivessem sofrido algumas transições conformacionais com o aumento do tempo de sonicação, no sentido da formação de estruturas em folha beta, a sua estrutura é maioritariamente composta por conformação amorfa. Adicionalmente foram realizados ensaios de permeabilidade, que demostraram que a taxa detransmissão de vapor de água é elevada, permitindo a difusão dos nutrientes enquanto atua como uma barreira celular. Finalmente, ensaios preliminares de cultura de células in vitro utilizando células primárias do ligamento periodontal (PDLs) indicam que as membranas desenvolvidas suportaram a adesão celular e a proliferação indicando boa viabilidade celular como revelado pelos resultados de ADN. O presente trabalho constitui um progresso para o processamento de membranas de SF spinnadas viáveis para a regeneração periodontal, uma vez que demonstra que é possível ajustar a viscosidade das soluções de SF para obter condições de processamento óptimas utilizando um simples passo de sonicação antes do processo electrospinning , minimizando a quantidade de polímero sintético a ser utilizado.
Data do prémio28 mar. 2017
Idioma originalEnglish
Instituição de premiação
  • Universidade Católica Portuguesa
SupervisorFang Yang (Supervisor), Ana Leite Oliveira (Co-Orientador) & Sónia de Lacerda Schickert (Co-Orientador)

Designação

  • Mestrado em Engenharia Biomédica

Citação

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