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Type: Tese de Doutorado
Title: Desenvolvimento e avaliação "In vitro" de membranas compósitas de quitosana, álcool polivinílico, polietileno glicol e policaprolactona triol com adição de nanopartículas de vidro bioativo para regeneração periodontal
Authors: Sandhra Maria de Carvalho
First Advisor: Marivalda de Magalhaes Pereira
First Co-advisor: Maria de Fatima Leite
First Referee: Patricia Santiago de Oliveira Patricio
Second Referee: Carla Jeane Aguiar
Third Referee: Alexandra Rodrigues Pereira da Silva
metadata.dc.contributor.referee4: Herman Sander Mansur
Abstract: Várias doenças afetam a integridade do tecido periodontal causando a destruição do tecido conjuntivo e das células. O objetivo da regeneração periodontal é a restauração do periodonto à sua forma e função originais. A engenharia de tecidos usando células do ligamento periodontal humano (PDLH) cultivadas em membranas compostas de polímeros e vidro bioativo (VB) é uma possível estratégia. Sabe-se que o efeito do VB pode ser aumentado em escala nanométrica. As preparações de membranas com base em quitosana (QUI) com outros biomateriais, tais como o álcool polivinílico (PVA), polietileno glicol (PEG), policaprolactona triol (PCL-T) e as nanopartículas de vidro bioativo (VBNP) podem ser promissoras em relação ás propriedades mecânicas, proliferação celular e particularmente a adesão celular. Com esse objetivo, nesse trabalho, células PDLH foram extraídas de dentes com indicação ortodôntica para extração. Observou-se a expressão de periostin, osteocalcina (OC), fosfatase alcalina (ALP), colágeno I (COL I), F-Spondin, CP-23 e fator de transcrição relacionado a Runt- 2 (RUNX2) através de RT-PCR. Além disso, as células expressaram os marcadores de células-tronco CD105 e CD166. Em uma segunda etapa, foram desenvolvidas membranas compósitas de QUI / PVA / PEG / PCL-T com adição de 0%, 5% e 10% de VBNP. As amostras foram caracterizadas por microcopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raio X (DRX), ensaios mecânicos, ângulo de contato, ensaio de degradação e bioatividade "in vitro". As membranas com adição de 5% e 10% de VBNP apresentaram aumento significativo da resistência mecânica e diminuição do ângulo de contato. Além disso, houve um aumento significativo na viabilidade celular, proliferação celular e atividade de ALP em células HPDL quando em contato com as amostras contendo VBNP. Os resultados acima indicam que é possível estabelecer uma cultura celular primária a partir de células do ligamento periodontal humano e que provavelmente existem células-tronco mesenquimais nessa cultura. Além disso, sugerem que a introdução de VBNP acrescenta características interessantes nas membranas compósitas criando um adequado ambiente para o cultivo e proliferação de células PDLH, o que, representa um passo promissor para o desenvolvimento de melhores biomateriais para a regeneração periodontal.
Abstract: Several diseases affect the integrity of periodontium causing the destruction of the connective tissue and cells. The biologic goal of periodontal regeneration is restoration of the periodontium to its original form and function. Tissue engineering using human periodontal ligament cells (HPDL) cultured on composite membranes polymer and bioactive glass (BG) is a possible strategy. It is known that the effect of BG can be enhanced in the nanoscale. Preparations of membranes based on chitosan (CHI) with other biomaterials such as polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG), polycaprolactone triol (PCL-T) and bioactive glass nanoparticles (BGNP) may be promising regarding mechanical properties, cell proliferation and particularly cell adhesion. For this purpose, in this work, HPDL cells were extracted of teeth with orthodontic indication for extraction. It was observed the expression of periostin, osteocalcin (OC), alkaline phosphatase (ALP), collagen I (COL I ), F-Spondin and RUNX2 by RT-PCR. In addition, the cells expressed stem cell markers CD105 and CD166. In a second stage, composite membranes CHI / PVA / PEG with the addition of 0%, 5% and 10% of VBNP were developed. The samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), diffraction of x-ray (XRD), mechanical tests, contact angle, degradation assay and bioactivity test "in vitro". Samples with the addition of 5% and 10% VBNP showed a significant increase in strength and decrease in contact angle. Also, there was a significant increase in cell viability, cell proliferation and ALP activity in HPDL cells when in contact with composite membranes containing VBNP. The results described above indicate that it is possible to establish a primary cell culture from human periodontal ligament cells and mesenchymal stem cells probably exist in this culture. Moreover, they suggest that the introduction of VBNP added interesting characteristics in composite membranes creating a suitable environment for the culture and proliferation of cells HPDL, which is a promising step for the development of improved biomaterials for periodontal regeneration.
Subject: Engenharia metalúrgica
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9KSG2P
Issue Date: 20-Mar-2014
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