Análise e caracterização de tecidos porcino e bovino fixados com glutaraldeído para aplicação em biopróteses cardíacas
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Ezequiel de Souza Costa Júnior
Ana Paola Brendolan
Ana Paola Brendolan
Resumo
Biopróteses de pericárdio bovino e tecido porcino fixados com glutaraldeído tem sido amplamente utilizadas desde a década de 70. Vários dos produtos disponíveis atualmente no mercado foram desenvolvidos de maneira empírica, sendo os mecanismos de processamento e degradação dos tecidos ainda não completamente entendidos. O presente trabalho consistiu na análise e caracterização de tecidos porcino e bovino fixados com glutaraldeído utilizados na produção de biopróteses. As estruturas e propriedades dos tecidos processados foram avaliadas por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (XRD) e Testes de Intumescimento. Os resultados obtidos para cúspides porcinas não reticuladas, reticuladas e armazenadas por diferentes tempos após a reticulação mostraram que o método proposto promoveu a reticulação do colágeno, alterando as características estruturais e comportamento de intumescimento quando comparados ao tecido não reticulado. Os resultados sugerem, ainda, que o armazenamento em soluções de estocagem de glutaraldeído continua a promover alterações nas cadeias de colágeno, mesmo após finalizado o tempo necessário para que se considere o material reticulado. Além disso, acredita-se que as cadeias de colágeno sofrem alterações de conformação com o tempo, tendendo a se conformar de maneira estereoquimicamente mais favorável. Os resultados obtidos para pericárdio bovino não reticulado, reticulado e armazenado por diferentes tempos mostraram que o método proposto promoveu a reticulação do colágeno, alterando as características estruturais e comportamento de intumescimento quando comparados ao tecido não reticulado. Apesar de demonstrado que todas as amostras citadas foram reticuladas, o intumescimento mostrou que há alterações no comportamento do tecido com o tempo de processamento. Essas alterações podem ser atribuídas à alterações nas cadeias de colágeno, buscando conformações de maior estabilidade e de menor energia. Os resultados obtidos para cúspides porcinas reticuladas com soluções de glutaraldeído de diferentes concentrações mostraram que os métodos de reticulação propostos promoveram a fixação do colágeno levando a estruturas moleculares com algumas diferenças. Essas diferenças sugerem que as reações de reticulação dos grupos podem ter ocorrido preferencialmente por mecanismos diferentes. Apesar das diferenças estruturais, os comportamentos de intumescimento foram os mesmos após 1 hora de imersão e ligeiramente diferentes após 6 horas de imersão. Os resultados comprovam que houve reticulação de todas as amostras, independente da concentração do agente reticulante utilizado.
Abstract
Bioprosthesis made of bovine pericardium and porcine tissue fixed with glutaraldehyde have been used since the 70s. Many of currently marketed products were empirically developed and, due to that, processing and degradation mechanisms are still not completely understood. This work consisted of analyzing and characterizing glutaraldehyde fixed porcine and bovine tissue, used in bioprosthesis manufacturing. Processed tissue structure and properties were evaluated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD) and Swelling Test. Results of fresh cusps, crosslinked and stored for different times after crosslinking have showed that proposed method led to collagen crosslinking, changing structural characteristics and swelling behavior when comparedto fresh tissue. Results suggest that the storage in glutaraldehyde solutions continues leading to changes in collagen chains, even after the time needed for considering tissue crosslinked. Besides that, it is believed that collagen chains undergo conformation changes with time, tending to conform in a more favorable way. Results of fresh bovine pericardium, crosslinked and stored for different times after crosslinking have showed that proposed method led to collagen crosslinking, changing structural characteristics and swelling behavior when compared to fresh tissue. Even tough all samples crosslinking have been confirmed,swelling showed that there are changes in tissue behaviour with processing time. These changes may be due to collagen chains conformation changes, tending to conform in a more favorable way and with less energy. Results of porcine cusps crosslinked with differentglutaraldehyde solution concentrations have showed that proposed crosslinking methods led to collagen fixation and slightly different molecular structures. These differences suggest that groups crosslinking reactions may have been preferentially occurred by distinct mechanisms. Despite structural differences, swelling behaviors were the same after 1 hour immersion and slightly different after 6 hoursimmersion. Results confirm samples crosslinking, regardless crosslinking agent used.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Materiais biomédicos, Ciência dos materiais, Bioengenharia
Palavras-chave
Engenharia metalúrgica, materiais e de minas