Nanocompósitos à base de hidroxiapatita e nanotubos de carbono como reforço em biopolimero heterólogo de fibrina derivado do veneno de serpente para regeneração óssea

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dc.contributor.advisor-co1Kido, Hueliton Wilian
dc.contributor.advisor1Cogo, José Carlos
dc.creatorGouveia, Daniel Mussuri de
dc.date.accessioned2022-11-21T14:38:11Z
dc.date.available2022-11-21T14:38:11Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractFibrin sealants (BHF), developed from human hematological derivatives, mimic physiological clots, being widely used in general, cosmetic and postoperative surgeries due to their hemostatic and adhesive action. BHF developed from the venom of Crotalus durissus terrificus (rattlesnake) is a heterologous thrombin-like derivative that converts fibrinogen into fibrin. As it is a natural product, in gel form, biodegradable, bioabsorbent, non-toxic and non-immunogenic. On the other hand, hydroxyapatite nanocomposites (nHAp) and carbon nanotubes (NTCs), produced by chemical synthesis assisted by the ultrasound technique, present bioactivity, are not cytotoxic and have a bactericidal effect. The aim of the present work is to evaluate the mixture of hydroxyapatite-based nanocomposites and carbon nanotubes with fibrin sealant as agents in the process of accelerating bone regeneration. The production of the nanocomposites consisted, firstly, in the synthesis of NTCs with multiple walls, followed by their functionalization to the O2 plasma and purification with an acid bath. With this material ready, the composite of nHAp with NTC was produced. Then, this material was added to the BHF and the physicochemical characterization of this mixture was carried out. The pellets formed by these mixtures were analyzed and photographed under scanning electron microscopy (SEM). These mixtures were also tested in MC3T3-E1 cell cultures to verify their toxicity. For this purpose, osteoblast cells were cultured and cell viability was verified using the alamarBlue® e LIVE/DEAD® Viability/Cytotoxicity technique. Experiments were also carried out in rats, inducing bone defect in tibias and verifying bone repair. All data were analyzed using the normality test, and the parametric results were submitted to the two-way ANOVA complemented by Tukey's post-test (p≤0,05). The results showed that there was a good homogeneous distribution of the mixtures and that the most suitable mixture for in vitro tests is that of BFH+nHAp and 1% and 2% carbon nanotubes. The mixture is not cytotoxic and promoted neoformation in the fracture area, demonstrating osteogenic potential in bone fractures.pt_BR
dc.description.resumoO biopolímero de fibrina (BHF) desenvolvido a partir do veneno de Crotalus durissus terrificus (cascavel) é um derivado heterólogo semelhante à trombina que converte fibrinogênio em fibrina. É um produto natural, em forma de gel, biodegradável, bioabsorvente, não tóxico e não imunogênico. Por outro lado, nanocompósitos de hidroxiapatita (nHAp) e nanotubos de carbono (NTCs) apresentam bioatividade, não são citotóxicos e possuem efeito bactericida. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a mistura de nHAp e NTCs com o BHF no processo de aceleração do reparo ósseo. A produção dos nanocompósitos consistiu, primeiramente, na síntese dos NTCs de múltiplas paredes, seguido de sua funcionalização ao plasma de O2 e purificação com banho ácido. Com esse material pronto, produziu-se o compósito de nHAp com NTC. Em seguida esse material foi adicionado no BHF derivado do veneno da serpente Crotalus durissus terríficus (cascavel) e realizada a caracterização físico-química desta mistura. As pastilhas formadas por essas misturas foram analisadas e fotografadas em microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram também testados em cultura de células osteoblásticas para verificar a sua citotoxicidade. Para tal, células da linhagem MC3T3-E1 foram cultivadas e verificados a viabilidade celular utilizando as técnicas de AlamarBlue® e LIVE/DEAD® Viability/Cytotoxicity. Foi realizada também experimentos em ratos induzindo o defeito ósseo em tíbias e verificando a reparação óssea utilizando técnicas de histologia. Todos os dados foram analisados por meio do teste de normalidade, sendo os resultados paramétricos submetidos ao teste de variância two way ANOVA (tempo xs amostras) complementado pelo pós-teste de Tukey a fim de verificar as diferenças estatísticas entre grupos. Foi utilizado o software GraphPad Prism 5.01 (San Diego, CA, USA). Os resultados foram apresentados como média desvio ± padrão (p≤0,05). Os resultados mostraram que houve uma boa distribuição homogênea das misturas, não houve mudança no pH e massa das amostras e que a mistura mais adequada para os testes in vitro é a de BHF+nHAp com nanotubos de carbono 1 e 2%. A mistura não é citotóxica para células da linhagem MC3T3-E1. O BHF assim como sua associação com nHAp e NTCs promoveram o tecido ósseo neoformado na área da fratura, mostrando potencial osteogênico em fraturas ósseas.pt_BR
dc.formatPDFpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorioacademico.universidadebrasil.edu.br/handle/123456789/208
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Brasilpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Científico e Tecnológico da Universidade Brasilpt_BR
dc.publisher.initialsUBpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da Universidade Brasilpt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectCrotalus dirissus terrificuspt_BR
dc.subjectBiopolímero de fibrinapt_BR
dc.subjectNanocompósitos hidroxiapatitapt_BR
dc.subjectNanotubulos de carbonopt_BR
dc.subjectReparo ósseopt_BR
dc.subject.cnpqCSpt_BR
dc.titleNanocompósitos à base de hidroxiapatita e nanotubos de carbono como reforço em biopolimero heterólogo de fibrina derivado do veneno de serpente para regeneração ósseapt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
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