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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVBKAN| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Hidrogéis híbridos poliméricos de quitosana funcionalizada e gelatina fotoreticulados como matrizes porosas tridimensionais para potencial reparo de tecido epitelial |
| Authors: | Isadora Cota Carvalho |
| First Advisor: | Herman Sander Mansur |
| First Referee: | Rodrigo Lambert Oréfice |
| Second Referee: | Marivalda de Magalhaes Pereira |
| Abstract: | Hidrogéis têm sido comprovadamente eficazes no auxílio da regeneração tecidual de órgãos macios, como a pele. Quitosana e gelatina são materiais naturais, de grande disponibilidade, atóxicos, bioativos e degradam formando produtos elimináveis por vias metabólicas. A adição de anidrido metacrílico (AM) às cadeias da quitosana dá origem ao grupo lateral metacrilamida, que contribui para o aumento da solubilidade da matéria-prima e contém grupos vinil que servem como sítios para fotorreticulação das cadeias na presença de um fotoiniciador (FI). Neste trabalho, produziram-se hidrogéis àbase de quitosana metacrilamida e gelatina. A reticulação química dos hidrogéis se deu por fotorreticulação sob radiação UV, na presença do FI 2-Hidroxi-4'-(2-hidroxietoxi)2-metilpropiofenona (Irgacure 2959) e, terminada a reação, o sistema foi estabilizado pela adição de ácido ascórbico (AA). A matéria-prima foi caracterizada por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) antes e após afuncionalização com anidrido metacrílico. A análise do processo de cura foi baseada em Espectroscopia no UV-visível (UV-vis) e FTIR. Os hidrogéis foram avaliados em relação à morfologia, por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Tomografia Computadorizada (µ-CT). Características fisico-químicas, como capacidade de intumescimento, e biológicas, como toxicidade/viabilidade celular, foram analisadas porbrometo de [3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio] (MTT). Os resultados de FTIR e UV-Vis comprovaram a funcionalização da quitosana na reação com AM. A formação da reticulação fotoquímica dos hidrogéis foi confirmada e seu mecanismo foi sugerido com base nos resultados obtidos por FTIR. Análises do grau de intumescimento dos hidrogéis apontaram uma capacidade de intumescimento variandode 500% a 2000%, dependendo da composição dos hidrogéis. MEV e µ-CT, em conjunto, mostraram que os hidrogéis possuem uma estrutura 3D porosa uniforme, com interconectividade entre poros, e cuja arquitetura é influenciada pela extensão da fotorreticulação. O sistema apresentou biocompatibilidade, com viabilidade celular acima de 90%. Esses novos hidrogéis, com propriedades projetadas por meio de suacomposição relativa e extensão de fotorreticulação, têm, portanto, potencial para serem utilizados como curativos para feridas cutâneas, base para crescimento celular e reparação tecidual |
| Abstract: | Hydrogels have been proven effective in aiding tissue regeneration processes of soft organs, such as skin. Chitosan and gelatin are natural, highly available, non-toxic, bioactive and biodegradable materials. The addition of methacrylic anhydride (AM) to chitosan chains gives rise to the side group methacrylamide, which increases the solubility of the raw material and contains vinyl groups which serve as sites for photophoreticulation of the chains in the presence of a photoinitiator (FI). In this work, hydrogels based on chitosan methacrylamide and gelatin were produced. The chemical crosslinking of the hydrogels was led by photoreticulation under UV irradiation in the presence of 2-Hydroxy-4 '- (2-hydroxyethoxy) -2-methylpropiophenone (Irgacure 2959) FI and, after the reaction, the system was stabilized by the addition of Ascorbic acid(AA). The raw material was characterized by Infrared Spectroscopy by Fourier transform (FTIR) before and after the functionalization with methacrylic anhydride. Analysis of the curing process was based on UV-Visible Spectroscopy (UV-Vis) and FTIR. Hydrogels morphology was evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Computed Tomography (-CT). Physical-chemical characteristics, such as swellingability, and biological, such as toxicity / cellular viability, were analyzed by 3-(4,5dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The results of FTIR and UV-Vis proved the functionalization of chitosan by the reaction with AM. The formation of the photochemical crosslinking of the hydrogels was confirmed and its mechanism was suggested based on the results obtained by FTIR. Analysis of the degree of swelling of the hydrogels indicated a swelling capacity ranging from 500% to 2000%, depending on the composition of the hydrogels. MEV associated with -CT Xray imaging of the hydrogels showed a uniform porous 3D structure with interconnectivity between pores and whose architecture features are influenced by the photoreticulation extent. The system presented biocompatibility, with cellular viability above 90%. These new hydrogels, with properties projected by means of their relative composition and photoreticulation extension, have potential to be used as wound dressings and in tissue repair applications |
| Subject: | Quitosana Materiais Ciência dos materiais Engenharia de tecidos Gelatina |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVBKAN |
| Issue Date: | 20-Feb-2017 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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