Obtenção e caracterização de esferas de fibroína de seda e glucomanana de konjac para aplicações biotecnológicas

Autor: França, Carla Giometti, 1989
Přispěvatelé: Beppu, Marisa Masumi, 1972, Silva, Mariana Altenhofen da, Mantovani, Diego, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Marisa Masumi Beppu Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: A fibroína de seda (SF) e a glucomanana de konjac (KGM) são materiais considerados promissores no campo de bioengenharia por possuírem características como baixa toxicidade, biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa resposta imunológica. Esferas de polímeros naturais podem ser especialmente interessantes para diversas aplicações como, por exemplo, liberação controlada e scaffolds. Entretanto produzir esferas de polímeros naturais pode ser um processo desafiador, tendo em vista que esses polímeros não são passíveis de fácil uso devido à inversão de fases e reticulação, quando estão misturados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para obtenção de esferas porosas de fibroína de seda e glucomanana de konjac através do gotejamento em nitrogênio líquido visando à associação das qualidades destes polímeros puros e analisar a influência etanol. A combinação de fibroína de seda com glucomanana resultou na melhoria de algumas propriedades, como resistência à compressão mecânica e porosidade superficial, devido às transições estruturais causadas por interações entre a proteína e o polissacarídeo natural. A utilização do tratamento com etanol 95% também proporcionou melhorias em tais propriedades, devido à alteração conformacional de seda I para seda II na SF e o aumento da alcalinidade do sistema que promoveu a desacetilação na KGM. A morfologia encontrada nas esferas de SF/KGM 50:50 (v/v) com tratamento com etanol 95% pode possibilitar uma melhor adesão celular, devido a rugosidade, e crescimento celular e transporte de nutrientes, devido a porosidade apresentada. Além disso, constatou-se que estas não apresentaram citotoxicidade para células de fibroblastos e queratinócitos. Baseando-se nas análises de FTIR e resistência a compressão mecânica foi possível inferir que a interação entre fibroína e glucomanana ocorre através de ligações de hidrogênio intermoleculares. Os resultados de testes reológicos apresentaram comportamento pseudoplástico das soluções, sendo que a mistura dos polímeros mostrou um comportamento de não idealidade. Pela análise de DSC constatou-se que a combinação de fibroína e glucomanana apresentou uma mistura miscível, indicando a existência de interação entre as moléculas. Portanto, as esferas produzidas a partir da mistura dos polímeros naturais estudados apresentaram características interessantes para diversas aplicações, de forma mais promissora, na área de engenharia tecidual Abstract: Silk fibroin (SF) and konjac glucomannan (KGM) are considered promising materials in bioengineering field due to their characteristics of low toxicity, biocompatibility, biodegradability and low immune response. Beads of natural polymers may be especially interesting for various applications such as controlled release and scaffolds. However producing beads of natural polymers can be a challenging process, given that these polymers are not amenable to easy use due to phase inversion and crosslinking, when they are mixed. The aim of this study was to develop a methodology to obtain porous beads of silk fibroin and konjac glucomannan through dripping in liquid nitrogen with a view to association of the qualities of pure natural polymers and analyze the influence of ethanol. The combination of silk fibroin with glucomannan resulted in improvement of some properties, as mechanical compression resistance and surface porosity due to structural transitions caused by interactions between the natural protein and the polysaccharide. Treatment in ethanol 95% also provided improvements in these properties due to conformational transition of silk I to silk II SF and increased alkalinity system which promotes deacetylation in KGM. The morphology found on the beads SF/KGM 50:50 (v/v) to treatment with ethanol 95% may provide improved cell adhesion, due to surface roughness, and cell growth and nutrient transport, due to the porosity provided. Furthermore, it was found that these showed no cytotoxic to fibroblasts and keratinocyte cells. Based on the analysis of FTIR and mechanical compression resistance it was possible to infer that the interaction between fibroin and glucomannan occurs through intermolecular hydrogen bonds. The results of rheology tests showed pseudoplastic behavior of the solutions, wherein the blend of polymers showed behavior of non-ideality. By the DSC analysis it was observed that the combination of fibroin and glucomannan showed a miscible blend, indicating the existence of interaction between molecules. Therefore, the beads produced from the blend of the polymer revealed interesting characteristics for various applications, most promising form in tissue engineering Mestrado Engenharia de Processos Mestra em Engenharia Química CNPQ 131243/2014-4
Databáze: OpenAIRE
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