Membrana à base de Quitosana com diferentes massas molares: produção, caracterização e bioatividade
Data
2023
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Editor
Universidade Brasil
Resumo
Quitosana é um polissacarídeo muito utilizado em aplicações biomédicas devido a sua bioatividade, que frequentemente está relacionada e pode ser modulada por suas características estruturais. Dentre essas características, a massa molar é uma das que influencia sua ação e, conforme cita a literatura, pode ter diferente atividade a depender do micro-organismo estudado. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a bioatividade de quatro tipos de membranas formadas por quitosanas de alta (QAMM) e baixa (QBMM) massa molar puras e associadas com cúrcuma (QAMM + cúrcuma e QBMM + cúrcuma), produzidas através da técnica de formação de filmes finos casting (evaporação do solvente). Para caracterização físico-química e morfológica das membranas foram utilizadas as técnicas de medidas de espessura, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR) e ângulo de contato. Para realização dos testes microbiológicos, foram utilizados Cepas do fungo Trychophyton rubrum, da bactéria gram-positiva Staphylococcus aureus e da bactéria gram-negativa Escherichia coli, sendo que a bioatividade das membranas foi avaliada através do halo de inibição formado. Para a avaliação da viabilidade/citotoxicidade celular foi utilizado células em linhagem de fibroblastos (L929) na concentração de 1x104 por meio de ensaio de alamarBlue® e Picrogreen. A metodologia empregada para fabricar membranas foi bem sucedida, sendo possível a obtenção de membranas autossustentáveis e homogêneas, com espessura variando entre de 35 a 56 μm. Os espectros FTIR mostram as principais bandas vibracionais para grupos químicos da quitosana. Os resultados de ângulo de contato mostram que as membranas que contém cúrcuma são mais hidrofílicas do que de quitosana pura. As membranas não apresentaram propriedades de inibição de crescimento antimicrobiano frente aos micro-organismos testados. No entanto, foi verificado a presença de halo de inibição sob cultura de bactérias nos testes utilizando as soluções de preparo das membranas, sendo que as soluções de QBMM e QBMM + cúrcuma, apresentaram maior efeito inibitório. As membranas produzidas não apresentaram efeito citotóxico, ao modo que induziram o aumento da proliferação celular. De modo geral, QBMM + cúrcuma propiciou maior proliferação celular em comparação ao observado utilizando as outras membranas. Os resultados do presente estudo sugerem que as membranas produzidas são materiais promissores para aplicação na engenharia tecidual, favorecendo a fabricação e sua utilização de forma otimizada.
Abstract
Chitosan is a polysaccharide widely used in biomedical applications due to its bioactivity, which is often related and can be modulated by its structural characteristics. Among these characteristics, molar mass is one that influences its action and, as cited in the literature, it may have different activity depending on the microorganism studied. In this context, this study aimed to evaluate the bioactivity of four types of membranes formed by pure high (QAMM) and low (QBMM) molar mass chitosans associated with turmeric (QAMM + turmeric and QBMM + turmeric), produced using the technique casting thin film formation (solvent evaporation). For physicochemical and morphological characterization of the membranes, thickness measurement techniques, absorption spectroscopy in the infrared region (FTIR) and contact angle were used. To carry out the microbiological tests, strains of the fungus Trychophyton rubrum, the gram-positive bacterium Staphylococcus aureus and the gram-negative bacterium Escherichia coli were used, and the bioactivity of the membranes was evaluated through the inhibition halo formed. To evaluate cell viability/cytotoxicity, fibroblast cell lines (L929) were used at a concentration of 1x104 using the alamarBlue® and Picrogreen assay. The methodology used to manufacture membranes was successful, making it possible to obtain self-supporting and homogeneous membranes, with thicknesses ranging from 35 to 56 μm. FTIR spectra show the main vibrational bands for chemical groups in chitosan. Contact angle results show that membranes containing turmeric are more hydrophilic than pure chitosan. The membranes did not show antimicrobial growth inhibition properties against the tested microorganisms. However, the presence of an inhibition halo was verified under bacterial cultures in tests using the membrane preparation solutions, with the QBMM and QBMM + turmeric solutions showing a greater inhibitory effect. The membranes produced did not present a cytotoxic effect, as they induced an increase in cell proliferation. In general, QBMM+ turmeric provided greater cell proliferation compared to that observed using other membranes. The results of the present study suggest that the membranes produced are promising materials for application in tissue engineering, favoring their manufacturing and optimal use.
Descrição
Palavras-chave
Quitosana, Massa molar, Atividade antimicrobiana, Fibroblastos, Reparo tecidual