Production, characterization and in vitro evaluation of poly (l-lactic acid) (plla) fibrous membranes manufactured by rotary jet spinning for tissue engineering

Orientador: Rubens Maciel FilhoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: O poli(L-ácido láctico) (PLLA) é um polímero utilizado nas mais diversas aplicações, e já consagrado na área médica como um biomaterial, devido às suas propriedades como biocompatibilidade. Desta forma, o presente trabalho teve como principais objetivos a produção e caracterização de microfibras dePLLA através do processo de rotofiação, com a finalidade de produzir uma membrana fibrosa para ser aplicada na engenharia de tecidos. A rotofiação é um processo que consiste em formar fibras de uma solução polimérica através da alta velocidade de rotação gerada pelo motor do equipamento. A solução foi preparada através da dissolução do polímero em clorofórmio resultando em uma solução de 0,2g/mL. As fibras obtidas foram analisadase caracterizadas físico-quimicamente pelos métodos de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), análisetermogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), e espectroscopia naregião do infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Testes in vitro com culturas celulares são essenciais para avaliar a capacidade do PLLA a ser utilizado na engenharia de tecidos.Foram então realizados ensaios de Live/Dead®, MTT(3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difenil brometo de tetrazolina) e AlamarBlue® com dois tipos de linhagens celulares, sendo elas fibroblastos e osteoblastos. Em seguida foram realizadas análises estatísticas dos ensaios MTT e AlamarBlue® para verificar o comportamento das células comparadas aos seus controles. Foram realizados os testes de ANOVA e teste Tukey para verificação entre as diferenças das amostras.Os resultados obtidos nos ensaios de caracterização físico-química mostraram que as fibras produzidas tem características que satisfazem os requisitos para uso comoscaffold, e os resultados obtidos nos testes de cultura de células e análises estatísticas demonstraram que o comportamento das duas linhagens quando em contato com as membranas fibrosas de PLLA foram satisfatórios. Assim pode-se concluir que a estrutura composta por fibras de PLLA produzidas por rotofiação são adequadas para uso na engenharia de tecidos como scaffoldsAbstract: Poly (L-lactic acid) (PLLA) is a polymer used in a wide range of applications, and is already recognized in the medical field as a biomaterial, due to its properties as biocompatibility. In this way, the main objectives of the present work were the production and characterization of PLLA microfibers through the rotary jet spinning process, in order to produce a fibrous membrane to be applied in tissue engineering. Rotary jet spinning is a process that create fibers from a polymer solution through the high speed of rotation generated by the motor equipment. The solution was prepared by dissolving the polymer in chloroform resulting in a solution of 0,2 g/mL. The obtained fibers were analyzed and physicochemically characterized by scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and infrared spectroscopy Of Fourier (FT-IR). In vitro tests with cell cultures are essential for assessing the ability of PLLA to be used in tissue engineering. Live/Dead®, MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl-tetrazoline bromide) and AlamarBlue® assays were performed with two types of cell lines, fibroblasts and osteoblasts. Statistical analyzes of the MTT and AlamarBlue® assays were performed to verify the behavior of the cells compared to their controls. ANOVA and Tukey¿s test were used to verify the differences between samples. The results obtained in the physical-chemical characterization tests showed that the fibers produced have characteristics that satisfy the requirements for use as scaffold, and the results obtained in the tests of cell culture and statistical analysis demonstrated that the behavior of the two cell cultures when in contact with the fibrous membranes of PLLA were satisfactory. Thus it can be concluded that the composite structure of PLLA fibers produced by rotofying are suitable for use in engineering fabrics such as scaffoldsMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia Química33003017034P8CAPE

PLLA synthesis and membrane production through rotary jet spinning process poly (L-lactic acid) synthesis and physico-chemical analysis

Poly (L-lactic acid) (PLLA) is a well-established polymer, which is widely used in a wide range of fields; however, it is a high cost material, presenting great difficulties for its purchase. Therefore, the present work proposes PLLA synthesis in the laboratory, as an alternative to turn this more feasible; its processing through rotary jet spinning to obtain fibrous membranes; its physico-chemical analyses for material characterization; and, in vitro cell viability analyses with osteoblasts and fibroblasts. Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetric Analysis (TGA), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and Live/Dead® assays were the characterization analyzes of the obtained membrane. PLLA membranes had initial degradation at 200 °C, and none harmful chemical elements were present. In vitro test verified the compatibility of the membranes with two cell lines, indicating a possible and potential application of these membranes in the medical field71050345043COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPESFUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESPsem informaçã