Preparação e caracterização de géis de alginato, quitosana e nanoceluloses para aplicações biomédicas.

Abstract

Os hidrogéis têm sido estudados como materiais promissores para diferentes aplicações biomédicas, seja em cicatrização de feridas, liberação controlada de medicamentos, ou como scaffolds para a medicina regenerativa. Neste trabalho foram preparados géis funcionais de alginato e nanoceluloses (com e sem modificação química) e géis de redes poliméricas semi-interpenetrantes (semi-IPNs) de alginato, quitosana e nanoceluloses. Os hidrogéis foram liofilizados e denominados géis. Os nanocristais de celulose (CNC) e CNC oxidado via reação mediada por 2,2,6,6-tetrametilpiperidina1-oxila (TEMPO) foram obtidos a partir de hidrólise ácida da polpa de Eucalyptus branqueada; as nanofibras de celulose (NFC) e NFC oxidada via reação mediada por TEMPO (NFCT) foram obtidas a partir da desintegração mecânica da polpa de celulose. Estas nanonoceluloses e os géis preparados foram caracterizados por diferentes técnicas como FTIR-ATR, DRX, MET, MEV, TGA, DMTA e microtomografia computadorizada de raios-X (micro-CT). A adição das nanoceluloses aos géis de alginato e aos géis semi-IPNs alginato/ quitosana, principalmente das NFCT, contribuiu para aumentar a estabilidade dimensional e o tamanho dos poros dos géis quando comparados àqueles sem nanoceluloses. Estas características são muito importantes para o transporte de nutrientes e crescimento celular. O desempenho mecânico dos materiais, de grande importância para as suas aplicações finais, foi melhorado a partir de um pós-tratamento térmico (a 80oC) para as amostras contendo NFCT. O aumento da temperatura também favoreceu as interações entre as cadeias dos polieletrólitos alginato e quitosana nos géis semi-IPNS alginato/ quitosana. Avaliou-se a citotoxicidade e o crescimento celular nos géis preparados utilizando-se o teste MTT (brometo de (4,5-dimetiltiazolil-2) -2,5-difeniltetrazólio) tanto por contato direto das células de fibroblastos L929 com os géis, quanto pelo método do contato indireto. A adição das nanoceluloses, em especial das NFCT (50% m/m) aos géis contribuiu para a bioadesão e crescimento das células de fibroblastos nos novos materiais. As propriedades morfológicas, físico-químicas e mecânicas dos géis de alginato e nanoceluloses e dos géis semi-IPNs alginato/ quitosana e nanoceluloses favoreceram a interação célula-material e a proliferação dos fibroblastos durante os 7 dias de cultura. A otimização da preparação destes materiais, com base nos procedimentos e resultados obtidos no presente trabalho, indica que os géis à base de nanoceluloses desenvolvidos são materiais interessantes e promissores para aplicações biomédicas.