Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.14/16242
Título: Fabricação e caracterização de scaffolds compósitos de polímero-hidroxiapatite e polímero-videro para engenharia de tecidos
Autor: Tavares, Dulce Sofia Cardoso
Orientador: Fernandes, Maria Helena Figueira Vaz
Data de Defesa: 9-Jun-2014
Resumo: A engenharia de tecidos tem adoptado diferentes estratégias de melhoria, tendo como objectivo a procura de soluções que permitam mimetizar cada ver melhor as condições ex-vivo, de regeneração de tecidos. Uma das mais recentes estratégias consiste no desenvolvimento de estruturas porosas tridimensionais, que servem como suportes temporários para a colocação de células, permitindo a sua adesão, proliferação e produção de matriz extracelular, que conduzirá à formação de novo tecido. Neste trabalho foram preparados dois tipos de scaffolds compósitos com possíveis aplicações em engenharia de tecidos. Num dos scaffolds foi utilizado ácido poli (L-láctico) (PLLA) como matriz e hidroxiapatite (HAp) como enchimento inorgânico e noutro, ácido poli (L-láctico) como matriz e um vidro bioactivo (T14P43) como enchimento inorgânico. A escolha do PLLA deve-se ao facto de ser um polímero sintético biodegradável, biocompatível e piezeléctrico, sendo esta última característica, também identificada no tecido ósseo. A escolha das fases de enchimento, hidroxiapatite ou vidro bioactivo, deve-se ao facto da hidroxiapatite ser um material com capacidade de osteocondução e elevada biocompatibilidade e, no caso do vidro, este possui características bioactivas, adequadas para aplicações em contacto com o tecido ósseo. O processo utilizado para a fabricação dos scaffolds baseou-se na separação de fases termicamente induzida (TIPS) de soluções de 5,5 ou 6,5% (m/m) PLLA/dioxano/água com hidroxiapatite e PLLA/dioxano/água com vidro bioactivo, variando os seguintes parâmetros: teor de hidroxiapatite (0%, 30% e 50% (m/m)) e vidro bioactivo (0% e 30% (m/m)), temperatura de mistura (75 e 80ºC), tempo de mistura (15 e 90 minutos) e tempo de separação de fases (10 e 60 minutos). A morfologia dos scaffolds foi avaliada por microscopia eléctrónica de varrimento (SEM), o potencial biactivo dos compósitos foi testado com a imersão em fluido fisiológico sintético (SBF: simulated body fluid), por períodos de tempo variados até 24 dias e as propriedades mecânicas foram determinadas através de ensaios de compressão. Obtiveram-se scaffolds com morfologias diferentes conforme o conteúdo de hidroxiapatite, verificando-se uma diminuição do tamanho de poros com a adição de hidroxiaptite. Os scaffolds preparados com vidro apresentaram um tamanho de poros maior que os de hidroxiapatite e nenhuns exibiram propriedades bioactivas quando imersos em SBF. Este comportamento, juntamente com as propriedades mecânicas encontradas sugerem que as estruturas porosas desenvolvidas serão indicadas para aplicações em engenharia de tecidos, em situações preferencialmente ex-vivo, como suportes temporários de células.
Tissue engineering has adopted different strategies, with the aim of finding solutions that allow the improvement of the ex-vivo conditions that mimic the regeneration of tissues. One of the most recent strategies consist in the development of three dimensional porous structures that serve as temporary supports for the seeding of cells, allowing their adhesion, proliferation and extracellular matrix production, leading to the formation of new tissue. In this work two types of composite scaffolds with potential applications in tissue engineering were prepared the scaffolds. In one of poly (L-lactic acid) (PLLA) was used as matrix and hydroxyapatite (HAp) as inorganic filler and in another poly (L-lactic acid) served as matrix and a bioactive glass (T14P43) as inorganic filler. PLLA was chosen because it is a biodegradable synthetic polymer, biocompatible and piezoelectric, a feature also identified in bone tissue. The choice of the filling phases, a bioactive glass or hydroxyapatite, was due to the fact that hydroxyapatite exhibit osteoconductive capacity and has a high biocompatibility and the bioactive glass has bioactive characteristics appropriate for application in contact with bone tissue. The process used to manufacture the scaffold was based on a thermally induced phase separation technique (TIPS) of solutions of 5,5 or 6,5 % (w/w) PLLA/dioxane/water with hydroxyapatite and PLLA/dioxane/water with bioactive glass, varying the following parameters: content of hydroxyapatite (0%, 30% and 50% (m/m)) and bioactive glass (0% and 30% (m/m)), temperature of mixture (75 and 80ºC), time of mixing (15 and 90 minutes) and time for phase separation (10 and 60 minutes). The morphology of the scaffolds was evaluated by scanning electron microscopy (SEM), the bioactive potential of the composites was tested by immersion in synthetic fluid (SBF: simulated body fluid), for periods to 24 days and the mechanical properties were determined by compression testing. Scaffolds with different morphology in were obtained depending on the hydroxyapatite, content with pore size decreasing with the addition of hydroxyapatite. Scaffolds prepared with glass as filler presented pore sizes higher than those containing hydroxyapatite. No bioactive behavior was found in both types of scaffolds when immersed in SBF. This fact, together with the measured mechanical properties suggest that the porous structures developed in this work may have applications in tissue engineering strategies preferably ex-vivo, namely as temporary support for cells.
URI: http://hdl.handle.net/10400.14/16242
Aparece nas colecções:R - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations



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