Síntese e caracterização de biomaterial a base de colágeno visando regeneração de tecidos cartilaginosos, nas áreas de medicina e odontologia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Rodrigues, Adriane Colombo Liberale
Orientador(a): Oliveira, Cauê Ribeiro de lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação Profissional em Química - PPGPQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.14289/21467
Resumo: SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF COLLAGEN-BASED BIOMATERIAL FOR THE REGENERATION OF CARTILAGE TISSUE, IN THE AREAS OF MEDICINE AND DENTISTRY. The treatment of injuries of cartilaginous origin is a challenge for medical and dental surgeons, due to the low healing potential of human cartilage and the degree of discomfort that these injuries cause. Surgical intervention has still been widely used in attempts to fill cartilaginous defects. Thus, there is great interest in the development of bioabsorbable biomaterials that can be used to treat and repair these injuries. Type I and II collagens are used in tissue engineering as scaffolds for the treatment of cartilage injuries, due to their biocompatibility and broad clinical approval. In this work, potentially biocompatible blend formulations with increased mechanical resistance were developed, using Type 1 Porcine Collagen, Porcine Gelatin and PLGA 82/18, to support the development of a product intended for the regeneration of cartilaginous tissues; and a cost analysis was carried out for marketing the product. 18 samples were prepared, in different proportions, with and without cross-linking with glutaraldehyde. The samples were characterized physicochemically and mechanically. The results indicated that the Porcine Gelatin and Collagen mixture is more promising than using pure collagen. The blend with PLGA increases the mechanical resistance of materials by more than 10 times while maintaining deformations of the same order or lower. The x-ray diffractograms showed that the samples have amorphous characteristics. The FTIR spectra indicated the presence of bands of functional groups characteristic of PLGA, collagen and gelatin and no peaks related to contamination were observed. In the in vitro cytotoxicity test, the samples showed no toxicity. The cost of PLGA, despite being the highest of all raw materials, is not decisive for the final value of the product. The formulations Collagen 50% + Gelatin 50%, and Blend 5: PLGA 40% + (Collagen 75% + Gelatin 25%) 60% proved to be more feasible from a manufacturing point of view, without difficulties in elaboration and conformation and presented good compression results.
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Surgical intervention has still been widely used in attempts to fill cartilaginous defects. Thus, there is great interest in the development of bioabsorbable biomaterials that can be used to treat and repair these injuries. Type I and II collagens are used in tissue engineering as scaffolds for the treatment of cartilage injuries, due to their biocompatibility and broad clinical approval. In this work, potentially biocompatible blend formulations with increased mechanical resistance were developed, using Type 1 Porcine Collagen, Porcine Gelatin and PLGA 82/18, to support the development of a product intended for the regeneration of cartilaginous tissues; and a cost analysis was carried out for marketing the product. 18 samples were prepared, in different proportions, with and without cross-linking with glutaraldehyde. The samples were characterized physicochemically and mechanically. The results indicated that the Porcine Gelatin and Collagen mixture is more promising than using pure collagen. The blend with PLGA increases the mechanical resistance of materials by more than 10 times while maintaining deformations of the same order or lower. The x-ray diffractograms showed that the samples have amorphous characteristics. The FTIR spectra indicated the presence of bands of functional groups characteristic of PLGA, collagen and gelatin and no peaks related to contamination were observed. In the in vitro cytotoxicity test, the samples showed no toxicity. The cost of PLGA, despite being the highest of all raw materials, is not decisive for the final value of the product. The formulations Collagen 50% + Gelatin 50%, and Blend 5: PLGA 40% + (Collagen 75% + Gelatin 25%) 60% proved to be more feasible from a manufacturing point of view, without difficulties in elaboration and conformation and presented good compression results.SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE BIOMATERIAL A BASE DE COLÁGENO VISANDO REGENERAÇÃO DE TECIDOS CARTILAGINOSOS, NAS ÁREAS DE MEDICINA E ODONTOLOGIA. O tratamento de lesões de origem cartilaginosa é um desafio para os cirurgiões médicos e odontológicos, devido ao baixo potencial de cura da cartilagem humana e ao grau de desconforto que essas lesões causam. A intervenção cirúrgica ainda tem sido amplamente usada na tentativa de preencher os defeitos cartilaginosos. Assim, existe um grande interesse pelo desenvolvimento de biomateriais bioabsorvíveis que possam ser usados para tratamento e reparo destas lesões. Os colágenos tipo I e II são utilizados na engenharia de tecidos como scaffolds para o tratamento de lesões de cartilagens, devido a sua biocompatibilidade e ampla aprovação clínica. Neste trabalho foram desenvolvidas formulações de blendas potencialmente biocompatíveis com incremento da resistência mecânica, a partir de Colágeno Porcino tipo 1, a Gelatina Porcina e o PLGA, para suporte ao desenvolvimento de um produto destinado à regeneração de tecidos cartilaginosos; e, foi feita a análise de custos para a comercialização do produto. Foram preparadas 18 amostras, em diferentes proporções, com e sem reticulação com glutaraldeído. As amostras foram caracterizadas físico-química e mecanicamente. Os resultados indicaram que a mistura Gelatina Porcina e Colágeno é mais promissora que o uso colágeno puro. A blenda com PLGA aumenta em mais de 10 vezes a resistência mecânica dos materiais mantendo deformações da mesma ordem ou inferiores. Os difratogramas de raios x mostraram que as amostras possuem características amorfas. Os espectros de FTIR indicaram a presença das bandas dos grupos funcionais característicos para o PLGA, colágeno e gelatina e não se observou picos referentes a contaminação. No ensaio de citotoxicidade in vitro, as amostras não apresentaram toxicidade. O custo do PLGA, apesar de ser o maior de todas as matérias-primas, não é determinante para o valor final do produto. As formulações Amostra 3: Colágeno 50% + Gelatina 50%, e, a Amostra 11: Blenda 5: PLGA 40% + (Colágeno 75% + Gelatina 25%) 60% mostraram-se mais factíveis no ponto de vista fabril, sem dificuldades de elaboração e conformação e apresentaram bons resultados de compressão.porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação Profissional em Química - PPGPQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCollagenCartilageRegenerationCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICABiomaterialColágenoCartilagemRegeneraçãoSíntese e caracterização de biomaterial a base de colágeno visando regeneração de tecidos cartilaginosos, nas áreas de medicina e odontologiaSynthesis and characterization of collaagen-based biomaterial for the regeneration of cartilage tissue, in the areas of medicine and dentistryinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXTDISSERTAÇÃO MESTRADO ADRIANE.pdf.txtDISSERTAÇÃO MESTRADO ADRIANE.pdf.txtExtracted texttext/plain102810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/22c6f16a-a196-481b-b934-dc8b0f0d0dbf/download818281960ca147428726883a876ba687MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO MESTRADO ADRIANE.pdf.jpgDISSERTAÇÃO MESTRADO ADRIANE.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6234https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/6b466c95-0515-44d5-8dab-6d1003586c07/download63f681dad424b61d3757c7dbcb446419MD54falseAnonymousREADORIGINALDISSERTAÇÃO MESTRADO ADRIANE.pdfDISSERTAÇÃO MESTRADO ADRIANE.pdfapplication/pdf3410897https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/9c0b3b2e-c99c-4715-a44e-47afb1633a88/downloadbe10721b16d7c654ed7aa0852aa95bbbMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/cc1da022-915c-4c70-9d56-a344d59fb4ed/download57e258e544f104f04afb1d5e5b4e53c0MD52falseAnonymousREAD20.500.14289/214672025-02-27 00:09:16.368http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/21467https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-27T03:09:16Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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