Dissertações em Ciência e Engenharia de Materiais (Mestrado) - PPGCEM/Ananindeua
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Navegando Dissertações em Ciência e Engenharia de Materiais (Mestrado) - PPGCEM/Ananindeua por Orientadores "PASSOS, Marcele Fonseca"
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Dissertação Acesso aberto (Open Access) Desenvolvimento de Redes Semi-Interpenetrantes de PCL-pHEMA-copaíba para potencial uso com scaffolds na Engenharia de Tecidos(Universidade Federal do Pará, 2024-02-22) LIMA, Tainara de Paula de Lima; PASSOS, Marcele Fonseca; http://lattes.cnpq.br/0588450144351187; https://orcid.org/0000-0002-5616-2127A engenharia de tecidos atua como uma alternativa para substituir órgãos e tecidos do sistema biológico que foram afetados por alguma enfermidade. Torna-se necessário, portanto, estudar com profundidade o tipo de material que será usado como scaffold. Entre os materiais nessa área, destacam-se os polímeros e hidrogéis, como: a poli (ε-caprolactona) (PCL) e o poli (2-hidroxietil metacrilato) (PHEMA), respectivamente. A PCL é um polímero biorreabsorvível, biodegradável e biocompatível, no entanto, é hidrofóbica. Por outro lado, o pHEMA é um hidrogel biocompatível e hidrofílico, mas não apresenta boa degradabilidade. Além disso, é possível intercalar compostos bioativos, através do uso de óleos vegetais amazônicos, nessas estruturas, para potencializar, ainda mais, a regeneração do tecido e combater possíveis infecções por microrganismos. Visto isso, portanto, esse trabalho objetivou a obtenção e caracterização de redes semi-IPN de PCL-PHEMA-copaíba para uso como scaffolds na engenharia de tecidos, usando a técnica de rotofiação. Os resultados demonstraram, com sucesso, o processamento de fibras PCL (com e sem óleo de copaíba) e a formação de redes semi-IPN PCL-C-PHEMA. A cromatografia gasosa confirmou a presença de componentes bioativos no óleo essencial de copaíba, sendo majoritário o (β)-cariofileno (40,75%). O espectro de FTIR mostrou interações dos grupos funcionais dos materiais, confirmando a incorporação do óleo na estrutura da PCL e a formação de redes semi-interpenetrantes. As micrografias e topografias revelaram microfibras emaranhadas e desorganizadas em todas as amostras, com diferentes diâmetros, porosidades e rugosidades. As amostras de PCL, PCL-C, e PCL-C-PHEMA apresentaram variação de diâmetros de fibras em torno de 18,40 a 19,50 μm, 3,11 a 24,44 μm, e 6,29 a 8,14 μm, respectivamente. As análises do ângulo de contato ( PCL: 86,96°, PCL-C: 93,99°, PCL-PHEMA: 29,42°, e PCL-C-PHEMA: 56,02°) e teste de inchamento ( PCL: 4,49%, PCL-C: 2,73%, PCL-PHEMA: 21,57%, e PCL-C-PHEMA: 10,11%) demonstraram que a adição do hidrogel à estrutura do PCL otimizou as propriedades hidrofílicas do material. Os ensaios sol-gel indicaram que os materiais PCL-PHEMA e PCL-C-PHEMA apresentaram 73,5 e 74,3% de fração gel, respectivamente. Os termogramas confirmaram que o material não sofreu alteração significativa na estabilidade térmica com a adição do hidrogel e do óleo. Testes microbiológicos confirmaram a ação antimicrobiana do óleo de copaíba e dos scaffolds (PCL-C-PHEMA e PCL-C) contra bactéria gram-positiva Staphylococcus aureus, com halo de inibição de 9, 7, e 5 mm, respectivamente. E os ensaios de citotoxicidade concluíram que os scaffolds de PCL, PCL-PHEMA e PCL-C apresentaram boa viabilidade celular, todavia torna-se necessário otimizar o processo de fotopolimerização da rede semi-IPN, haja vista que os materiais PCL-C-PHEMA deram moderada toxicidade. Espera-se, por fim, que um novo biomaterial seja desenvolvido para uso na engenharia de tecidos valorizando o uso de recursos naturais amazônicos.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Nanocápsulas poliméricas de óleo essencial de breu branco: síntese e caracterização por nanoprecipitação e microfluídica(Universidade Federal do Pará, 2025-02-26) SILVA, Débora Freitas; Xavier Júnior, Francisco Humberto; http://lattes.cnpq.br/8704684733554389; https://orcid.org/0000-0001-8238-3380; PASSOS, Marcele Fonseca; http://lattes.cnpq.br/0588450144351187; https://orcid.org/0000-0002-5616-2127; SOUSA, Francisco Ferreira de; CONCHA, Viktor Oswaldo Cárdenas; http://lattes.cnpq.br/1275187715540959; http://lattes.cnpq.br/0661599261187131; https://orcid.org/0000-0003-3413-5520; https://orcid.org/0000-0002-3520-4535O óleo essencial de breu branco se destaca na área biomédica por suas propriedades terapêuticas, como ação anti-inflamatória, antimicrobiana e antioxidante. No entanto, sua volatilidade e dificuldade de obtenção são fatores limitantes na sua aplicação, tornando a nanotecnologia uma estratégia promissora para sua encapsulação e uso em sistemas terapêuticos. Este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar nanocápsulas poliméricas contendo óleo essencial de breu branco, através de duas metodologias: a técnica de nanoprecipitação (NP) e microfluídica (MF). Ambas as abordagens foram avaliadas quanto à sua eficiência na produção de nanocápsulas, buscando estudar a estabilidade e viabilidade celular do óleo essencial encapsulado. Na técnica de nanoprecipitação, nanocápsulas foram produzidas utilizando policaprolactona (PCL) como matriz encapsulante. Um planejamento experimental do tipo Box-Behnken, com três fatores e três níveis, foi aplicado para otimizar as condições de produção, considerando parâmetros como concentrações de PCL, óleo essencial e surfactante. Posteriormente, as condições otimizadas da nanoprecipitação foram adaptadas para um sistema microfluídico, onde as fases aquosa e orgânica foram injetadas simultaneamente em um chip com geometria em espinha de peixe. As nanocápsulas foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), estudo de estabilidade térmica (feito por armazenamento em diferentes tempos e temperaturas), ensaio de viabilidade celular (MTS) e migração celular em queratinócitos. As nanocápsulas por NP apresentaram um tamanho hidrodinâmico médio de 172,07nm ± 2,9, índice de polidispersidade de 0,14 ± 0,04 e potencial Zeta (ζ) de –25,49 ± 1,08mV, enquanto as nanocápsulas por MF mediram 191,25nm ± 4,51, PDI de 0,2 ± 0,1 e ζ de -20,56mV ± 0,48. As nanocápsulas obtidas por microfluídica demonstraram maior estabilidade física e viabilidade celular em queratinócitos superior a 80% a partir da diluição 1:2, enquanto as nanocápsulas obtidas por nanoprecipitação obtiveram viabilidade >80% em diluições de 1:8. No ensaio de migração celular, as células tratadas com nanocápsulas apresentaram fechamento de ferida (ranhura) semelhante ao controle positivo (31,78 ± 5,39%), sugerindo que as nanocápsulas criam um ambiente favorável ao crescimento celular. Dessa forma, ambas as técnicas estudadas, permitiram obter nanocápsulas estáveis, biocompatíveis e potencialmente úteis para aplicações biomédicas, destacando-se como uma alternativa promissora para a liberação sustentada de compostos bioativos da Amazônia.