Hidrogéis de carboximetilcelulose/amido fabricados por impressão 3D para uso como substratos para cultivo celular
Resumo
O uso de hidrogéis como biomateriais tem crescido consideravelmente
nas últimas décadas e com o auxílio de processos de manufatura aditiva, novos
materiais com formas e geometrias complexas têm sido produzidos para uso
como scaffolds. Como contribuição a esse campo de aplicação, este estudo
formulou uma biotinta de carboximetilcelulose (CMC) e amido (St) utilizando-a
para impressão 3D de hidrogéis, visando seu uso posterior como scaffolds para
o cultivo celular. As biotintas CMC/St aditivadas com 15% (m/m) de ácido cítrico
(reticulante) apresentaram propriedades reológicas vantajosas, garantindo uma
boa capacidade de impressão. Imagens de microscopia eletrônica de varredura
revelaram que os hidrogéis impressos possuem uma estrutura com poros
duplos, com dimensões relativamente grandes (336,6 ± 32,5 μm) e microporos
uniformemente distribuídos de tamanho médio (60,3 ± 18,9 μm). Plasma rico em
plaquetas (PRP) foi adsorvido nos hidrogéis como estratégia para aumentar sua
atividade biológica. O PRP na superfície dos hidrogéis resultou em alterações na
porosidade e nas propriedades térmicas dos mesmos, indicando sua
incorporação. Junto com as análises de caracterização, os testes de estabilidade
ratificaram a reticulação dos hidrogéis CMC/St, evidenciando sua notável
estabilidade em ambientes aquosos, meios de cultivo celular e solução tampão
fosfato (PBS) com pH 7,4. Análises mecânicas revelaram que o PRP não alterou
significativamente a rigidez dos materiais, enquanto os hidrogéis CMC/St
intumescidos em PBS apresentaram um módulo de elasticidade 72% maior em
comparação com os hidrogéis contendo PRP (CMC/St-PRP). Por fim, os
hidrogéis CMC/St apresentaram uma alta taxa de intumescimento (cinética),
alcançando um máximo de 136% em PBS em apenas 5 min, o que é associado
a natureza hidrofílica da matriz e a sua morfologia porosa. Todas essas
características são atraentes para que os hidrogéis CMC/St possam ser no futuro
testados como scaffolds para aplicações em engenharia de tecidos e medicina
regenerativa.

