Caracterização físico-química de scaffolds eletrofiados e bioimpressos na Endodontia Regenerativa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Santos, Caroline Carvalho dos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23156/tde-14102025-113055/
Resumo: A regeneração da polpa dentária é uma abordagem promissora para tratar dentes com necrose pulpar e rizogênese incompleta, especialmente em pacientes jovens. Este trabalho teve como objetivo a caracterização físico-química e morfológica de scaffolds eletrofiados de Poli (ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA) e bioimpressos com hidrogel de Alginato/Gelatina, visando sua aplicação na Endodontia regenerativa. O estudo teve como hipótese principal a futura utilização das tecnologias para engenharia de tecidos, como eletrofiação e bioimpressão, na otimização das propriedades dos materiais, promovendo um ambiente adequado para regeneração pulpar e funcionalidade tecidual. Scaffolds de PLGA foram fabricados por eletrofiação, ajustando parâmetros como concentração polimérica, para obter fibras com diâmetros variados e estrutura tridimensional porosa, confeccionando três malhas eletrofiadas diferentes, com concentrações de 7,5% (PLGA7,5), 15% (PLGA15) e uma malha hibrida contendo 12,5% e 6% de PLGA associado a 6% de Gelatina (PLGA Bicamada). Os scaffolds bioimpressos foram preparados utilizando uma biotinta composta por Alginato e Gelatina. A caracterização incluiu análises físico-químicas (morfologia, porosidade, capacidade de absorção de água e taxa de degradação). Os scaffolds eletrofiados de PLGA foram avaliados em dois cronogramas experimentais para absorção de água (curto e longo prazo). A capacidade de absorção de água variou significativamente entre os grupos, com o PLGA15 exibindo maior estabilidade, mantendo níveis consistentes de absorção até 45 dias, enquanto o PLGA Bicamada apresentou uma redução acentuada após atingir o pico inicial. A análise de degradação revelou que o PLGA7,5 apresentou o maior índice de degradação ao final de 45 dias, sugerindo uma relação entre a composição polimérica e a estabilidade estrutural. Nos scaffolds bioimpressos de Alginato/Gelatina, a taxa de absorção de água foi inicialmente elevada nos primeiros 28 dias, atingindo um pico médio de 7%. Contudo, observou-se uma redução acentuada no período final, com valores negativos atribuídos à degradação estrutural do hidrogel e perda da integridade da rede polimérica. A degradação foi constante ao longo dos períodos avaliados, com uma média de 93% em 45 dias, destacando a alta biodegradabilidade do material, essencial para sua aplicação clínica. Esses resultados demonstraram que tanto os scaffolds eletrofiados quanto os bioimpressos possuem propriedades ajustáveis que podem ser otimizadas para atender às necessidades da Endodontia regenerativa, oferecendo alternativas promissoras para superar limitações de métodos tradicionais. Concluindo que o estudo mostrou que a escolha do material e da arquitetura dos scaffolds é essencial para criar um ambiente adequado à regeneração tecidual na endodontia regenerativa. Os scaffolds eletrofiados de PLGA, especialmente o PLGA7,5, apresentaram características favoráveis de absorção e suporte estrutural, enquanto os bioimpressos de Alginato/Gelatina tiveram limitações de estabilidade a longo prazo.
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O estudo teve como hipótese principal a futura utilização das tecnologias para engenharia de tecidos, como eletrofiação e bioimpressão, na otimização das propriedades dos materiais, promovendo um ambiente adequado para regeneração pulpar e funcionalidade tecidual. Scaffolds de PLGA foram fabricados por eletrofiação, ajustando parâmetros como concentração polimérica, para obter fibras com diâmetros variados e estrutura tridimensional porosa, confeccionando três malhas eletrofiadas diferentes, com concentrações de 7,5% (PLGA7,5), 15% (PLGA15) e uma malha hibrida contendo 12,5% e 6% de PLGA associado a 6% de Gelatina (PLGA Bicamada). Os scaffolds bioimpressos foram preparados utilizando uma biotinta composta por Alginato e Gelatina. A caracterização incluiu análises físico-químicas (morfologia, porosidade, capacidade de absorção de água e taxa de degradação). Os scaffolds eletrofiados de PLGA foram avaliados em dois cronogramas experimentais para absorção de água (curto e longo prazo). A capacidade de absorção de água variou significativamente entre os grupos, com o PLGA15 exibindo maior estabilidade, mantendo níveis consistentes de absorção até 45 dias, enquanto o PLGA Bicamada apresentou uma redução acentuada após atingir o pico inicial. A análise de degradação revelou que o PLGA7,5 apresentou o maior índice de degradação ao final de 45 dias, sugerindo uma relação entre a composição polimérica e a estabilidade estrutural. Nos scaffolds bioimpressos de Alginato/Gelatina, a taxa de absorção de água foi inicialmente elevada nos primeiros 28 dias, atingindo um pico médio de 7%. Contudo, observou-se uma redução acentuada no período final, com valores negativos atribuídos à degradação estrutural do hidrogel e perda da integridade da rede polimérica. A degradação foi constante ao longo dos períodos avaliados, com uma média de 93% em 45 dias, destacando a alta biodegradabilidade do material, essencial para sua aplicação clínica. Esses resultados demonstraram que tanto os scaffolds eletrofiados quanto os bioimpressos possuem propriedades ajustáveis que podem ser otimizadas para atender às necessidades da Endodontia regenerativa, oferecendo alternativas promissoras para superar limitações de métodos tradicionais. Concluindo que o estudo mostrou que a escolha do material e da arquitetura dos scaffolds é essencial para criar um ambiente adequado à regeneração tecidual na endodontia regenerativa. Os scaffolds eletrofiados de PLGA, especialmente o PLGA7,5, apresentaram características favoráveis de absorção e suporte estrutural, enquanto os bioimpressos de Alginato/Gelatina tiveram limitações de estabilidade a longo prazo.Dental pulp regeneration is a promising approach for treating teeth with pulp necrosis and incomplete root development, particularly in young patients. This study aimed to perform the physicochemical and morphological characterization of electrospun scaffolds made of Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and bioprinted scaffolds using an Alginate/Gelatin hydrogel, targeting their application in regenerative endodontics. The central hypothesis was the potential use of tissue engineering technologies, such as electrospinning and bioprinting, to optimize material properties and provide a suitable environment for pulp regeneration and tissue functionality. PLGA scaffolds were fabricated through electrospinning, adjusting polymer concentration to produce fibers with varied diameters and porous three-dimensional structures. Three different electrospun meshes were prepared: 7.5% (PLGA7.5), 15% (PLGA15), and a hybrid bilayer mesh composed of 12.5% and 6% PLGA with 6% Gelatin (PLGA Bilayer). Bioprinted scaffolds were developed using bioink composed of alginate and gelatin. The characterization included physicochemical analyses (morphology, porosity, water absorption capacity, and degradation rate). PLGA electrospun scaffolds were evaluated under two experimental timelines for water absorption (short and long term). Water absorption capacity varied significantly between groups, with PLGA15 showing greater stability and maintaining consistent absorption levels up to 45 days, while the PLGA Bilayer exhibited a sharp decline after an initial peak. Degradation analysis revealed that PLGA7.5 had the highest degradation rate at 45 days, suggesting a relationship between polymer composition and structural stability. In Alginate/Gelatin bioprinted scaffolds, water absorption rate was initially high during the first 28 days, reaching an average peak of 7%. However, a marked decline was observed in the later period, with negative values attributed to structural hydrogel degradation and loss of polymeric network integrity. Degradation was consistent throughout the evaluation periods, averaging 93% at 45 days, highlighting the high biodegradability of the material, which is essential for clinical applications. These results demonstrated that both electrospun and bioprinted scaffolds exhibit adjustable properties that can be optimized to meet the demands of regenerative endodontics, offering promising alternatives to overcome the limitations of traditional methods. In conclusion the study showed that the choice of material and scaffold architecture is essential to create an appropriate environment for tissue regeneration in regenerative endodontics. The electrospun PLGA scaffolds, especially PLGA7.5, exhibited favorable absorption and structural support characteristics, while the 3D-bioprinted Alginate/Gelatin scaffolds had limitations in long-term stability.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCaldeira, Celso LuizSantos, Caroline Carvalho dos2025-04-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23156/tde-14102025-113055/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-12-19T09:01:02Zoai:teses.usp.br:tde-14102025-113055Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-12-19T09:01:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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