Caracterização morfológica de nanocristais de celulose por microscopia de força atômica

O isolamento de nanocristais de celulose (CNCs) de fibras vegetais é uma alternativa promissora para suaaplicação como reforço em matrizes poliméricas. A caracterização dos CNCs é fundamental para a confiabilidadeda técnica, além de determinar as aplicações possíveis a partir de cada tipo de fibra. A partir da técnicade microscopia de força atômica, um estudo da morfologia e distribuição dos CNCs de semente de manga,vagem de algaroba, pseudocaule da bananeira e fibra do mesocarpo de dendê foi realizado neste trabalho. OsCNCs foram obtidos via reação hidrolítica com ácido sulfúrico em concentrações que variaram de acordocom a fonte da fibra. Os resultados obtidos revelaram dimensões variando de 300 a 500 nm em comprimentoe 4 a 16 nm em diâmetro. A apresentação morfológica em forma de agulha demonstrou que o isolamento dasfibras de celulose em CNCs foi efetiva. A razão de aspecto associada à formação cilíndrica em agulha dosCNCs isolados evidenciou o alto potencial das fontes de dendê e de vagem de algaroba para o reforço de bionanocompósitos

In vitro and in vivo osteogenic potential of niobium-doped 45S5 bioactive glass:A comparative study

In vitro and in vivo experiments were undertaken to evaluate the solubility, apatite-forming ability, cytocompatibility, osteostimulation, and osteoinduction for a series of Nb-containing bioactive glass (BGNb) derived from composition of 45S5 Bioglass. Inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) revealed that the rate at which Na, Ca, Si, P, and Nb species are leached from the glass decrease with the increasing concentration of the niobium oxide. The formation of apatite as a function of time in simulated body fluid was monitored by 31P Magic Angle Spinning (MAS) Nuclear magnetic resonance spectroscopy. Results showed that the bioactive glasses: Bioglass 45S5 (BG45S5) and 1 mol%-Nb-containing-bioactive glass (BGSN1) were able to grow apatite layer on their surfaces within 3 h, while glasses with higher concentrations of Nb2O5 (2.5 and 5 mol%) took at least 12 h. Nb-substituted glasses were shown to be compatible with bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMMSCs). Moreover, the bioactive glass with 1 mol% Nb2O5 significantly enhanced cell proliferation after 4 days of treatment. Concentrations of 1 and 2.5 mol% Nb2O5 stimulated osteogenic differentiation of BMMSCs after 21 days of treatment. For the in vivo experiments, trial glass rods were implanted into circular defects in rat tibia in order to evaluate their osteoconductivity and osteostimulation. Two morphometric parameters were analyzed: (a) thickness of new-formed bone layer and (b) area of new-formed subperiostal bone. Results showed that BGNb bioactive glass is osteoconductive and osteostimulative. Therefore, these results indicate that Nb-substituted glass is suitable for biomedical applications

Caracterização morfológica de nanocristais de celulose por microscopia de força atômica

RESUMO O isolamento de nanocristais de celulose (CNCs) de fibras vegetais é uma alternativa promissora para sua aplicação como reforço em matrizes poliméricas. A caracterização dos CNCs é fundamental para a confiabilidade da técnica, além de determinar as aplicações possíveis a partir de cada tipo de fibra. A partir da técnica de microscopia de força atômica, um estudo da morfologia e distribuição dos CNCs de semente de manga, vagem de algaroba, pseudocaule da bananeira e fibra do mesocarpo de dendê foi realizado neste trabalho. Os CNCs foram obtidos via reação hidrolítica com ácido sulfúrico em concentrações que variaram de acordo com a fonte da fibra. Os resultados obtidos revelaram dimensões variando de 300 a 500 nm em comprimento e 4 a 16 nm em diâmetro. A apresentação morfológica em forma de agulha demonstrou que o isolamento das fibras de celulose em CNCs foi efetiva. A razão de aspecto associada à formação cilíndrica em agulha dos CNCs isolados evidenciou o alto potencial das fontes de dendê e de vagem de algaroba para o reforço de bionanocompósitos

Dispositivo bilaminar de PVA/gelatina cultivado com células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo humano como substituto cutâneo

O uso do poli(álcool-vinílico) (PVA) com nanopartículas de prata (NpAg) como curativo cutâneo aumentou. Na forma de membrana, o PVA atua como análogo epidérmico, protegendo a lesão da desidratação e mantendo-a úmida. Já o arcabouço de gelatina (gel) e ácido hialurônico (AH) atua como derme substituta. As células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo humano (CTMs-TAh) podem ser cultivadas no arcabouço de gel-AH para produzirem substâncias que auxiliam na regeneração dérmica. Este estudo analisou a morfologia e citocompatibilidade do dispositivo PVA-NpAg/gelAH/CTM-TAh in vitro e investigou a ocorrência de regeneração dérmica em lesão dorsal de espessura total em ratos Wistar. A morfologia do dispositivo foi analisada por microscopia eletrônica. O ensaio de citocompatibildade foi realizado por microscopia confocal. Dividiu-se 60 ratos em 4 grupos: controle (somente lesão), PVA-NpAg, PVANpAg/gel-AH e PVA-NpAg/gel-AH/CTM-TAh. Eles foram sacrificados após 14 e 28 dias e a pele do local das lesões processada para histologia. A análise morfologica mostrou que o PVA e a gel apresentaram poros, o que é importante para troca gososa e angiogênese. O estudo da citocompatibilidade foi realizado por cultivo das CTMs-TAh nos dispositivos PVA/gel-AH e PVA-NpAg/gel-AH, o que evidenciou que, em ambos, houve proliferação celular e manutenção do fenótipo ao longo do tempo. Por fim, in vivo, a análise qualitativa mostrou que os grupos PVA-NpAg/gel-AH/CTM-TAh e PVA-NpAg/gel-AH tiveram remodelamento cicatricial acentuado, com menor área lesionada observada no grupo PVA-NpAg/gel-AH/CTM-TAh, além de, praticamente, não se observar fibrose na hipoderme, indicando que houve mais regeneração cutânea que reparação. Na contagem de vaso, esses mesmos grupos tiveram os maiores números de vasos, provando que estimularam a angiogênese. Baseado nisso, conclui-se que o dispositivo bilaminar estimulou a regeneração cutânea e diminuiu a fibrose das lesões

Curativo a base de poli(l-co-d,l-ácido lático-co-tmc) (pldla-tmc) (70/30) com aroeira aplicado ao tratamento de queimaduras

Introdução: A utilização de plantas é uma alternativa de baixo custo às drogas sintéticas utilizadas no tratamento de queimaduras. Dentre as diversas plantas medicinais, a aroeira (Schinus terebinthifolius Raddi) demonstra ter propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas e antioxidantes que lhe atribuem um alto potencial cicatrizante [1]. Objetivos: Avaliar in vivo a ação cicatrizante da aroeira associada a membranas do terpolímero poli (L-co-D,L ácido lático-co-TMC) (PLDLA-co-TMC) como matriz polimérica. Justificativas: Encontrar alternativas de baixo custo para o tratamento de queimaduras considerando que os curativos atuais para o tratamento desse tipo de lesão são caros e não estão disponíveis para uso no SUS. Metodologia: 30 ratos Wistar foram separados em grupos controle negativo e positivo, e grupo tratado. Após anestesia foram submetidos a lesão térmica por escaldo e após 7 e 14 dias foram sacrificados e a pele lesionada foi retirada e processada para análise histológica. Resultados e Discussão: O controle negativo (apenas lesão) apresentou baixa regeneração da epiderme e de seus anexos, além de apresentar nas bordas, tecido fibroso após 14 dias. O controle positivo (apenas membrana) apresentou regeneração extensa da epiderme chegando próximo ao centro da lesão onde foi encontrado tecido fibroso após 14 dias. Ambos controles apresentaram infiltrado inflamatório na derme. No grupo tratado (membrana com 50% de aroeira), em apenas 7 dias já houve reepitelização completa da epiderme e anexos cutâneos já se encontravam presentes, e após 14 dias, toda a área lesionada foi recuperada com apresentação normal de todas as camadas da pele. Conclusão: A excelente regeneração da pele observada neste estudo corrobora a eficácia das propriedades farmacológicas da aroeira

Addition of Wollastonite Fibers to Calcium Phosphate Cement Increases Cell Viability and Stimulates Differentiation of Osteoblast-Like Cells

Calcium phosphate cement (CPC) that is based on α-tricalcium phosphate (α-TCP) is considered desirable for bone tissue engineering because of its relatively rapid degradation properties. However, such cement is relatively weak, restricting its use to areas of low mechanical stress. Wollastonite fibers (WF) have been used to improve the mechanical strength of biomaterials. However, the biological properties of WF remain poorly understood. Here, we tested the response of osteoblast-like cells to being cultured on CPC reinforced with 5% of WF (CPC-WF). We found that both types of cement studied achieved an ion balance for calcium and phosphate after 3 days of immersion in culture medium and this allowed subsequent long-term cell culture. CPC-WF increased cell viability and stimulated cell differentiation, compared to nonreinforced CPC. We hypothesize that late silicon release by CPC-WF induces increased cell proliferation and differentiation. Based on our findings, we propose that CPC-WF is a promising material for bone tissue engineering applications

Methodological implications on quantitative studies of cytocompatibility in direct contact with bioceramic surfaces

6 p. : il., tabCell adhesion, proliferation and differentiation are important specific parameters to be evaluated on biocompatibility studies of candidate biomaterials for clinical applications. Several different methodologies have been employed to study, both qualitative and quantitatively, the direct interactions of ceramic materials with cultured mammal and human cells. However, while quantitatively evaluating cell density, viability and metabolic responses to test materials, several methodological challenges may arise, either by impairing the use of some widely applied techniques, or by generating false or conflicting results. In this work, we tested the inherent interference of different representative calcium phosphate ceramic surfaces (stoichiometric dense and porous hydroxyapatite (HA) and cation-substituted apatite tablets) on different tests for quantitative evaluation of osteoblast adhesion and metabolism, either based on direct cell counting after trypsinization, colorimetric assays (XTT, Neutral Red and Crystal Violet) and fluorescence microscopy. Cell adhesion estimation after trypsinization was highly dependent on the time of treatment, and the group with the highest level of estimated adhesion was inverted from 5 to 20 minutes of exposition to trypsin. Both dense and porous HA samples presented high levels of background adsorption of the Crystal Violet dye, impairing cell detection. HA surfaces also were able to adsorb high levels of fluorescent dyes (DAPI and phalloidin-TRITC), generating backgrounds which, in the case of porous HA, impaired cell detection and counting by image processing software (Image Pro Plus 6.0). We conclude that the choice for the most suitable method for cell detection and estimation is highly dependent on very specific characteristics of the studied material, and methodological adaptations on well established protocols must always be carefully taken on consideration

Characterization and in vitro evaluation of electrospun aligned-fiber membranes of poly(L-co-D,L-lactic acid)

poly(L-co-D,L-lactic acid) (PLDLA) is a bioresorbable and biocompatible copolymer obtained from the combination of L-lactic and D, L-lactic monomers. PLDLA membranes formed by aligned fibers were prepared by AC/DC electrospinning. Solutions of 8 and 10 wt % of PLDLA were used and membranes were collected by a rotating cylindrical collector. The results showed a slight increase in the fiber diameter with the increase in the polymer concentration. Fourier transform infrared spectroscopy results showed no changes in the chemical structure. Dynamic mechanical analysis results showed an increase in the storage modulus and a decrease in glass-transition temperature for the 10 wt % samples, which was corroborated by differential scanning calorimetry. Thermogravimetric analysis showed a slight variation of the peak degradation temperature. Nevertheless, the samples did not present solvent residues. The membranes were tested in vitro using adipose-derived mesenchymal stem cells (ASCs). The ASCs proliferated after 1, 7, and 14 days of culture, maintaining a spindle-like morphology, which evidences their potential for tissue engineering applications13624CNPQ - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico401297/2014‐4; 421745‐2016‐9; 401297/2014‐4; 421745‐2016‐