Preparation and characterization of micro and nanostructured materials containing silk fibroin combined with other biocompatible polymers for contact with cells

Orientador: Marisa Masumi BeppuTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Neste estudo, a fibroína de seda foi explorada no preparo de materiais micro e nanoestruturados, em estruturas bi- e tridimensionais, visando o uso em biomateriais. Para isto, foi estudada a incorporação de microfibras de fibroína em hidrogéis de colágeno, formando uma estrutura 3D, e a formação de filmes ultrafinos contendo fibroína pelo método layer-by-layer. No primeiro caso, a fibroína de seda foi explorada como um material promissor para reforçar mecanicamente os hidrogéis de colágeno devido às suas ótimas propriedades mecânicas e também por apresentar citocompatibilidade adequada com diversos tipos de células. Os resultados mostraram uma boa interação entre as microfibras de fibroína e as fibrilas de colágeno, além de melhorias na resistência mecânica dos hidrogéis. Os hidrogéis contendo fibroína foram capazes não somente de manter o desempenho biológico do colágeno, mas de melhorar a proliferação celular. Os resultados obtidos sugerem que hidrogéis de colágeno podem ser microestruturados com fibroína de seda e representam um material promissor para uso em engenharia tecidual vascular. Já para o caso dos filmes ultrafinos (2D), foi estudada a formação dos mesmos através do método conhecido como layer-by-layer, pela técnica de imersão de substrato em solução polimérica. Como pares catiônicos foram estudados a quitosana e o hidrocloreto de poli(alilamina), sendo possível controlar a formação de fibrilas nanométricas de fibroína de seda através da variação do par polimérico. Fibrilas alinhadas de fibroína foram observadas no filme layer-by-layer com quitosana, porém no filme com hidrocloreto de poli(alilamina) não foram observadas fibrilas. A densidade de cargas do par polimérico é a característica que governa a formação de fibrilas na escala nanométrica. A etapa de secagem entre cada camada também é fundamental para a formação e estabilização dos filmes, que apresentaram coexistência de conformação molecular seda I e seda II. A viabilidade celular permaneceu entre 90 e 100% em todos os filmes estudados, porém o padrão de topografia imposto pelas fibrilas de fibroína não orientou o crescimento e adesão celular. Filmes finos multicamadas nanoestruturados com fibroína de seda possuem aplicação potencial na área biomédica, como recobrimentos e superfícies funcionaisAbstract: In this study, silk fibroin was explored in the preparation of micro and nanostructured materials, in bi- and tridimensional structures, aiming the use in the biomaterials field. For that, the incorporation of fibroin microfibers in collagen hydrogels forming a 3D structure was studied. We also studied the formation of ultrathin films containing fibroin by the layer-by-layer method. In the first case, the silk fibroin was explored as a promising material to mechanically reinforce collagen hydrogels due to its good mechanical properties and also for having cytocompatibility adequate with several cell types. The results showed a good interaction between fibroin microfibers and collagen fibrils, as well as improvements in the mechanical resistance of the hydrogels. The hydrogels containing fibroin were capable to maintain the biological behavior of collagen and also to improve cell proliferation. The results suggest that collagen hydrogels can be microstructured with silk fibroin and represent a promising material for use in vascular tissue engineering. In the case of the ultrathin films (2D), the formation of these films was studied by the layer-by-layer method, using the technique of substrate dipping in a polymeric solution. Chitosan and poly (allylamine hydrochloride) were used as cationic pair species, being possible to control the formation of nanometric fibrils of fibroin by varying the polymeric pair. Fibroin aligned fibrils were observed in the layer-by-layer film with chitosan, while no fibrils were observed in the film with poly (allylamine hydrochloride). The charge density of the polymeric pair is the main characteristic that governs the fibrils formation at the nanometric scale. The drying step between each layer is also essential for formation and stabilization of the films that show the co-existence of molecular conformation of silk I and silk II. Cell viability between 90 and 100% was attained for all the studied films; however the topographic pattern imposed by the fibroin fibrils did not orient cell adhesion and growth. Multilayer thin films nanostructured with silk fibroin have potential for application in the biomedical field, as coatings and functional surfacesDoutoradoEngenharia QuímicaDoutora em Engenharia Quimic

滇金丝猴毛首线虫分子鉴定及其ITS序列分析

为了解从滇金丝猴（Rhinopithecus bieti）消化道检获的线虫种属关系，对虫体进行形态学鉴定、PCR扩增虫体ITS基因序列、测序分析，并利用MEGA 6.0软件构建遗传系统进化树。结果显示：检获虫体与毛首线虫（Trichuris sp.）相似度为99.05%，滇金丝猴所感染虫体为毛首线虫。进化树结果显示样品与人感染的毛首鞭形线虫（Trichuris trichura）亲缘关系较近，表明二者为近缘种，具有人兽共患风险，这可为灵长类动物毛首线虫的鉴别诊断、种群结构等更深入地研究提供理论依据

鱼类转基因早期胚胎细胞的核移植研究

像许多转基因高等生物一样,用显微注射方法研制的转基因鱼均为转植基因嵌合体,培育纯合转基因品系已成为研究者们向往和追求的目标。以澎泽鲫(Carassius auratus,Pengze var.)和黄河鲤(Cyprinus carpio,Huanghe var.)为实验材料,以转基因囊胚细胞核或原肠胚细胞核为供体,进行了细胞核移植.检测了转植基因在所获得的移核胚胎和5尾澎泽鲫移核鱼及1尾黄河鲤移核鱼中的存在状况,分析了用转基因早期胚胎细胞核移植方法研制纯合转基因鱼的可能性

转“全鱼”生长激素基因鲤鱼及其F_1遗传分析

采用显微注射方法, 研制出转"全鱼"生长激素基因鲤鱼. 比较分析了转基因鲤鱼(P0)获得性状多样性, 筛选获得具有显著快速生长效应的转基因鱼个体; 繁殖力参数比较发现, 快速生长转基因鱼的繁殖能力无实质改变. 对F1转基因鱼转植基因分离和性状分布进行了遗传分析, 结果证实转植基因在2, 3条染色体上整合, 转植基因不同整合位点的生物学效应存在差异, 这为快速生长转基因鱼育种奠定了基础

转全鱼生长激素基因鲤鱼及其f1遗传分析

采用显微注射方法，研制出转“全鱼”生长激素基因鲤鱼，比较分析了转基因鲤鱼（P0）获得性状多样性，筛选获得具有显著快速生长效应的转基因鱼个体；繁殖力参数比较发现，快速生长转基因鱼的繁能力无实质改变，对F1转基因鱼转植基因分离和性状分布进行了遗传分析，结果证实转值基因在2，3条染色体上整合，转植基因不同整合位点的生物学效应存在差异，这为快速生长转基因鱼育种奠定了基础

转全鱼生长激素基因鲤鱼及其f1遗传分析

采用显微注射方法，研制出转&ldquo;全鱼&rdquo;生长激素基因鲤鱼，比较分析了转基因鲤鱼（P0）获得性状多样性，筛选获得具有显著快速生长效应的转基因鱼个体；繁殖力参数比较发现，快速生长转基因鱼的繁能力无实质改变，对F1转基因鱼转植基因分离和性状分布进行了遗传分析，结果证实转值基因在2，3条染色体上整合，转植基因不同整合位点的生物学效应存在差异，这为快速生长转基因鱼育种奠定了基础。</p