HIDROGEIS INTELIGENTES GERADORES DE OXIGÊNIO APOIANDO NA SOBREVIVENCIA DOS CONDRÓCITOS CELULARES EM AMBIENTES DE HIPOXIA

Abstract

RESUMO: O papel e os benefícios do uso de biomateriais inteligentes que liberam oxigênio para aplicações na regeneração de tecidos têm recebido interesse nos últimos anos. As abordagens são os tecidos que não conseguem se regenerar completamente devido ao ambiente de hipóxia no qual as células encontram-se na estrutura de biomateriais. A cartilagem é um desses tecidos que é criticamente difícil para-se reparar por si só. Por esse motivo, pesquisas buscam criar materiais que ajudem na entrega de quantidades suficientes de oxigênio controlando a liberação para não causar morte celular ou dano aos tecidos, sendo o cartilaginoso um deles. Desta forma, o objetivo principal desta dissertação foi desenvolver hidrogéis inteligentes que liberam oxigênio. Os biomateriais inteligentes foram baseados em hidrogéis de gelatina metacrilada (GelMA) carregados com partículas de peróxido de cálcio (CPO) em concentrações de (0,5; 1 e 3% w/w). Os hidrogéis foram caracterizados e a liberação de oxigênio monitorada em ambiente de hipóxia por um período de até 6 dias. Ao mesmo tempo, células de condrócitos foram incorporadas à estrutura dos hidrogéis e avaliou-se a sobrevivência delas in vitro em um ambiente de hipóxia. Conseguiu-se desenvolver um hidrogel capaz de liberar oxigênio por 6 dias e que ao mesmo tempo proporcionou um microambiente propício para a sobrevivência de condrócitos em ambiente de hipóxia podendo assim ser utilizado em engenharia de tecido para regeneração de cartilagem. ABSTRACT: The role and benefits of using smart biomaterials that release oxygen for tissue regeneration applications have received interest in the last years. Approaches are tissues that cannot completely regenerate due to the hypoxia environment in which cells are found in the structure into biomaterials. Cartilage is one of those tissues that is critically difficult to repair on its own. For this reason, research seeks to create materials that help deliver sufficient amounts of oxygen by controlling release so as not to cause cell death or tissue damage. Thus, the main objective of this dissertation was to develop oxygen release smart hydrogels. The smart biomaterials based on gelatin methacryloyl (GelMA) loaded with calcium peroxide (CPO) particles in concentrations of (0.5; 1 and 3% w / w). Hydrogels were characterized and oxygen release monitored in a hypoxia environment for a period of 6 days. At the same time, chondrocyte cells were incorporated into the structure of the hydrogels and cell survival in vitro was evaluated in a hypoxia environment. It was possible to develop a hydrogel capable of releasing oxygen up to 6 days, and at the same time, it provided a microenvironment conducive to the survival of chondrocytes in a hypoxia environment, thus being able to be used in tissue engineering for cartilage regeneration.