Publicação
Design and development of centrifugal spun fibers loaded with graphene oxide for skin regeneration
| Resumo: | A pele, sendo o maior órgão do corpo humano, desempenha um papel crucial na qualidade de vida do Homem, devido à sua alta suscetibilidade a lesões. Há alguns anos, a ideia de substituir e reparar a pele com tecidos substitutos parecia longe de ser uma realidade. As únicas opções disponíveis eram segmentos parciais ou totais de pele, enxertos de pele e transferências livres de tecidos. Atualmente, graças aos avanços na Engenharia de Tecidos, esse cenário mudou significativamente. A Engenharia de Tecidos é um campo multidisciplinar emergente que integra diversas áreas científicas, como ciências da vida e princípios de engenharia, com o objetivo de desenvolver biomateriais destinados à regeneração de tecidos ou órgãos danificados. Esta abordagem visa superar a escassez de órgãos disponíveis para doação, além de assegurar a compatibilidade com o sistema imunológico do recetor. Ao criar estruturas poliméricas que imitam a matriz extracelular, a engenharia de tecidos promove a adesão, migração, proliferação e diferenciação celular, permitindo a regeneração e reparação de tecidos usando células, biomoléculas e fatores de crescimento do próprio doente, formando, em última análise, tecido viável e totalmente funcional. Nas últimas três décadas, ocorreram progressos significativos na regeneração do tecido cutâneo, particularmente no âmbito da cicatrização de feridas. O processo normal de cicatrização envolve várias etapas, cuidadosamente sincronizadas e controladas. A aprovação de diversos biomateriais para aplicação dermatológica, juntamente com a extensa investigação nessa área, impulsionou o campo da Engenharia de Tecidos. Este progresso envolve o desenvolvimento de suportes tridimensionais (suportes 3D) totalmente biocompatíveis capazes de replicar o microambiente in-vivo. Um método promissor para a produção de suportes 3D é a fiação centrífuga, que se apresenta como uma alternativa viável à eletrofiação. O processo utiliza a força centrífuga para produzir micro e nanofibras e é influenciado por diversos parâmetros, os quais podem ser categorizados em: parâmetros de solução (como concentração da solução, viscosidade, taxa de evaporação do solvente e tensão superficial), parâmetros de processo (incluindo velocidade de rotação, diâmetro do bico e orientação e distância da fieira ao coletor) e parâmetros ambientais (como temperatura e humidade). Neste trabalho, o óxido de grafeno (GO) foi selecionado para aplicação em Engenharia de Tecidos devido às suas características únicas, como flexibilidade, biocompatibilidade e propriedades antibacterianas, entre outras. Além disso, apresenta excelente porosidade e elevada área superficial, o que o torna ideal para a integração com outros polímeros, como poli-ε-caprolactona (PCL) e colagénio (COL), no fabrico de suportes. Dadas estas premissas, a presente tese de investigação tem como objetivo o desenho e o desenvolvimento de suportes 3D PCL-COL-GO, contendo grafeno, por meio do método de fiação centrífuga. As fibras produzidas foram posteriormente submetidas a processos de caracterização físico-química, abrangendo avaliações de morfologia, dimensões das fibras, propriedades mecânicas e molhabilidade. Além disso, foram realizados testes de degradação e ainda análise das características biofarmacêuticas. |
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| Autores principais: | Augusto, Mariana Marques dos Santos |
| Assunto: | Skin Scaffolds Graphene oxide Centrifugal spinning Tissue engineering Mestrado Integrado - 2024 |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | A pele, sendo o maior órgão do corpo humano, desempenha um papel crucial na qualidade de vida do Homem, devido à sua alta suscetibilidade a lesões. Há alguns anos, a ideia de substituir e reparar a pele com tecidos substitutos parecia longe de ser uma realidade. As únicas opções disponíveis eram segmentos parciais ou totais de pele, enxertos de pele e transferências livres de tecidos. Atualmente, graças aos avanços na Engenharia de Tecidos, esse cenário mudou significativamente. A Engenharia de Tecidos é um campo multidisciplinar emergente que integra diversas áreas científicas, como ciências da vida e princípios de engenharia, com o objetivo de desenvolver biomateriais destinados à regeneração de tecidos ou órgãos danificados. Esta abordagem visa superar a escassez de órgãos disponíveis para doação, além de assegurar a compatibilidade com o sistema imunológico do recetor. Ao criar estruturas poliméricas que imitam a matriz extracelular, a engenharia de tecidos promove a adesão, migração, proliferação e diferenciação celular, permitindo a regeneração e reparação de tecidos usando células, biomoléculas e fatores de crescimento do próprio doente, formando, em última análise, tecido viável e totalmente funcional. Nas últimas três décadas, ocorreram progressos significativos na regeneração do tecido cutâneo, particularmente no âmbito da cicatrização de feridas. O processo normal de cicatrização envolve várias etapas, cuidadosamente sincronizadas e controladas. A aprovação de diversos biomateriais para aplicação dermatológica, juntamente com a extensa investigação nessa área, impulsionou o campo da Engenharia de Tecidos. Este progresso envolve o desenvolvimento de suportes tridimensionais (suportes 3D) totalmente biocompatíveis capazes de replicar o microambiente in-vivo. Um método promissor para a produção de suportes 3D é a fiação centrífuga, que se apresenta como uma alternativa viável à eletrofiação. O processo utiliza a força centrífuga para produzir micro e nanofibras e é influenciado por diversos parâmetros, os quais podem ser categorizados em: parâmetros de solução (como concentração da solução, viscosidade, taxa de evaporação do solvente e tensão superficial), parâmetros de processo (incluindo velocidade de rotação, diâmetro do bico e orientação e distância da fieira ao coletor) e parâmetros ambientais (como temperatura e humidade). Neste trabalho, o óxido de grafeno (GO) foi selecionado para aplicação em Engenharia de Tecidos devido às suas características únicas, como flexibilidade, biocompatibilidade e propriedades antibacterianas, entre outras. Além disso, apresenta excelente porosidade e elevada área superficial, o que o torna ideal para a integração com outros polímeros, como poli-ε-caprolactona (PCL) e colagénio (COL), no fabrico de suportes. Dadas estas premissas, a presente tese de investigação tem como objetivo o desenho e o desenvolvimento de suportes 3D PCL-COL-GO, contendo grafeno, por meio do método de fiação centrífuga. As fibras produzidas foram posteriormente submetidas a processos de caracterização físico-química, abrangendo avaliações de morfologia, dimensões das fibras, propriedades mecânicas e molhabilidade. Além disso, foram realizados testes de degradação e ainda análise das características biofarmacêuticas. |
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