| dc.creator | Gularte, Matheus da Silva | |
| dc.date.accessioned | 2026-01-15T09:20:37Z | |
| dc.date.available | 2026-01 | |
| dc.date.available | 2026-01-15T09:20:37Z | |
| dc.date.issued | 2023-08-01 | |
| dc.identifier.citation | GULARTE, Matheus da Silva. Hidrogéis de carboximetilcelulose/amido fabricados por impressão 3D para uso como substratos para cultivo celular. 2023. 86 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/19343 | |
| dc.description.abstract | The use of hydrogels as biomaterials has significantly grown in recent decades,
and with the aid of additive manufacturing processes, new materials with complex
shapes and geometries have been produced for use as scaffolds. As a
contribution to this research field, a bioink of carboxymethylcellulose (CMC) and
starch (St) was formulated and used for 3D printing of hydrogels, which will be
tested as scaffolds for cell culture. The CMC/St bioink, supplemented with 15%
(w/w) citric acid (crosslinking agent), showed favorable rheological properties,
ensuring a good printing capability. Scanning electron microscopy images
revealed that the printed hydrogels have a dual-porous structure, with relatively
large pores (336.6 ± 32.5 μm) and uniformly distributed micropores of medium
size (60.3 ± 18.9 μm). Platelet-rich plasma (PRP) was adsorbed on the hydrogels
as a strategy to enhance their biological activity. The presence of PRP on the
hydrogel surface resulted in changes in porosity and thermal properties,
indicating its incorporation. Alongside characterization analyses, stability tests
confirmed the crosslinking of the CMC/St hydrogels and demonstrated their high
stability in water, cell culture medium, and phosphate-buffered saline (PBS) at pH
7.4. Mechanical analyses revealed that PRP did not significantly alter the
material's stiffness, while CMC/St hydrogels swollen in PBS showed a 72%
increase in elastic modulus compared to PRP-containing hydrogels (CMC/St
PRP). Finally, the CMC/St hydrogels exhibited a high swelling rate (kinetics),
reaching a maximum of 136% in PBS in just 5 minutes, which is attributed to the
hydrophilic nature of the matrix and its porous morphology. All these features are
appealing for potential future testing of CMC/St hydrogels as scaffolds for tissue
engineering and regenerative medicine applications. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | Biomateriais | pt_BR |
| dc.subject | Manufatura aditiva | pt_BR |
| dc.subject | Biotintas | pt_BR |
| dc.subject | Carboximetilcelulose | pt_BR |
| dc.subject | Amido | pt_BR |
| dc.subject | Materiais reticulados | pt_BR |
| dc.subject | Engenharia de tecidos | pt_BR |
| dc.subject | Biomaterials | pt_BR |
| dc.subject | Scaffold | pt_BR |
| dc.subject | Additive manufacturing | pt_BR |
| dc.subject | Bioinks | pt_BR |
| dc.subject | Carboxymethylcellulose | pt_BR |
| dc.subject | Starch | pt_BR |
| dc.subject | Crosslinked materials | pt_BR |
| dc.subject | Tissue engineering | pt_BR |
| dc.title | Hidrogéis de carboximetilcelulose/amido fabricados por impressão 3D para uso como substratos para cultivo celular | pt_BR |
| dc.title.alternative | 3D Printed hydrogels of carboxymethylcellulose/starch as scaffolds for cell culture | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-3261-8422 | pt_BR |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/4763624451268019 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-5362-6478 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5914976951761736 | pt_BR |
| dc.description.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. | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Fajardo, André Ricardo | |
| dc.subject.cnpq1 | QUIMICA | pt_BR |