Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
Ciências e Biotecnologia (31003010079P0)
MODIFICAÇÃO DA SUPERFÍCIE DA HIDROXIAPATITA COM O ORGANOSILANO APTES PARA IMOBILIZAÇÃO DO RGD
MELISSA LEITAO DOS SANTOS COSTA
DISSERTAÇÃO
10/08/2015

A hidroxiapatita (HA) é um biomaterial amplamente utilizado na engenharia de tecido ósseo devido à sua semelhança com a fase inorgânica dos ossos e dentes. Apesar da HA ser biocompatível e bioativa a utilização de biomoléculas associadas com biomateriais surge da necessidade de propor novos modelos de liberação de fármacos, transportadores e biomarcadores controlados, bem como para melhorar a biocompatibilidade dos biomateriais. A modificação da superfície de biomateriais através da imobilização de proteínas pode favorecer positivamente a interação com células. O RGD é um tripeptídeo composto pela sequência Arg-Gli-Asp, sendo o sítio-domínio reconhecido pelas células, e que está presente na maioria das proteínas da matriz extracelular. A imobilização do RGD em HA visa promover maior adesão celular acelerando a osteointegração e o processo de cicatrização do tecido lesionado, melhorando ainda mais sua biocompatibilidade. O objetivo deste estudo foi modificar a superfície da HA com o organosilano 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) para imobilizar covalentemente o peptídeo RGD e comparar com o método de imobilização por adsorção física; caracterizando as propriedades físico-químicas e biológicas do biomaterial antes e depois de modificado. As amostras de HA foram então quimicamente modificadas através da reação com o APTES e logo depois imersas em solução aquosa de 0.3% (w/v) 1-ethyl-3-(3-dimethyllaminopropyl) carbodiimide hydrochloride. Em seguida a solução de RGD (100μg/mL-milli-Q) foi adicionada overnight (q-HARGD*). As amostras com RGD adsorvido fisicamente (f-HARGD*), foram obtidas por imersão da HA diretamente em uma solução aquosa de 100μg/mL. A caracterização físico-química do biomaterial, antes e depois da modificação da superfície foi obtida por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), potencial zeta (PZ), ângulo de contato (AC), microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaio de adesão in vitro também foi realizado e analisado por imunofluorescência e MEV. O AFM e o ângulo de contato apresentaram diferenças significativas entre q-HARGD* e f-HARGD*, mostrando que a modificação da superfície da HA de fato ocorreu. Comparando a imobilização química do RGD com a adsorção física constatou-se que não houve diferença quantitativa significativa através da adesão celular. Conclui-se, portanto, que modificamos a superfície da HA via APTES para imobilização do RGD, no entanto não houve diferença significativa na adesão celular entre os dois métodos.

Hidroxiapatita;Modificação da superfície;APTES;Imobilização;RGD
Hydroxyapatite (HA) is a biomaterial widely used on bone tissue engineering due to its similarity with inorganic phase of bones and teeth. It is biocompatible and bioactive, but the use of biomolecules associated with biomaterials arises from the need of proposing new models of controlled drug release, carriers and biomarkers as well as to improve the biomaterials biocompatibility. Biomaterials surface modifications through proteins immobilization can improve cell x material interaction. RGD is a tripeptide composed by the Arg-Gly-Asp sequence, which is the main domain site recognized by the cells that are presented in a large number of extracellular matrix protein. Immobilization of RGD on HA surface aims to promote greater cell adhesion accelerating osseointegration and the injured tissue healing process. The goal of this study was to modify hydroxyapatite surface with the organosilane 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) in order to covalently immobilize RGD peptide to increase HA biocompatibility and compare the results with the RGD physically adsorbed; the physicochemical and biological properties of the biomaterial before and after modification were performed. HA samples were chemically modified by the reaction with APTES and soon after immersed in 0.3% (w/v) 1-ethyl-3-(3-dimethyllaminopropyl) carbodiimide hydrochloride solution aqueous. Next RGD peptide 100μg/mL in milli-Q water was covalently bound on the treated discs (q-HARGD3*) and the RGD physically immobilized (f-HARGD*) on the HA discs were obtained by soaking the biomaterial in a RGD 100μg/mL aqueous solution overnight. The physicochemical characterization, before and after the surface modification, were obtained by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), zeta potential (ZP), contact angle (CA), atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). In vitro adhesion assays were also performed and analyzed by immunofluorescence and SEM. The AFM and the contact angle showed significant differences between q-HARGD * and f-HARGD *, showing that the surface modification on HA occurred. Comparing the RGD chemical immobilization with physical adsorption it is noted that the cell adhesion no significant quantitative difference. We managed modify the surface of the HA via APTES for RGD immobilization, however there was no significant difference between the two biological methods.
Hydroxyapatite;Surface modification;APTES;Immobilization;RGD
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

Contexto

CIÊNCIAS E BIOTECNOLOGIA - INTERAÇÕES MOLECULARES, CELULARES E SISTÊMICAS
ANÁLISE MOLECULAR, CELULAR E/OU SISTÊMICA DE PROCESSOS BIOLÓGICOS E BIOTECNOLÓGICOS
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS INTERAÇÕES DE PROTEÍNAS E BIOMATERIAIS

Banca Examinadora

JOSE MAURO GRANJEIRO
Sim
Nome Categoria
MAIRA HALFEN TEIXEIRA LIBERAL Participante Externo
GUTEMBERG GOMES ALVES Docente
VINICIUS D AVILA BITENCOURT PASCOAL Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa Produtividade PQ-1D 12

Vínculo

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Não