Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Maria Gabriela Nogueira Campos

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O uso de materiais nanofibrosos tornou-se interessante devido à sua alta relação superfície/volume, baixo peso, alta permeabilidade e pequeno diâmetro das fibras, que os capacita a atuarem como plataformas bem-sucedidas para a regeneração de tecidos e órgãos danificados. Atualmente, existem...

Resumo: O uso de materiais nanofibrosos tornou-se interessante devido à sua alta relação superfície/volume, baixo peso, alta permeabilidade e pequeno diâmetro das fibras, que os capacita a atuarem como plataformas bem-sucedidas para a regeneração de tecidos e órgãos danificados. Atualmente, existem várias abordagens para se produzir nanofibras poliméricas reticuladas, sendo a eletrofiação uma delas. Neste trabalho, membranas de nanofibras eletrofiadas baseadas em misturas de Ácido Hialurônico (AH) e Poli(álcool vinílico) (PVA) reticuladas quimicamente, foram carregadas com extrato de Tanchagem (Plantago major) (Tan), e sua eficiência testada in vitro. A caracterização das membranas obtidas foi feita por um conjunto de técnicas, tais como: Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), para identificar grupos funcionais e confirmar ocorrência de reticulação das nanofibras; análise térmica, por Termogravimetria (TGA) para acompanhar o perfil das perdas de massa e por Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) para verificar eventos térmicos como Tg e Tm; análise morfológica, por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); análises físico-químicas, para determinação das propriedades da solução de eletrofiação e estabilidade das formulações. Ensaios de estabilidade de armazenamento, de liberação controlada de Tan in vitro e de citotoxicidade das membranas também foram feitos, visando aplicação futura in vivo. Os resultados mostraram que a eletrofiação ocorreu de forma eficaz, sendo a proporção 75% PVA e 25% AH a que se destacou. A reticulação das nanofibras ocorreu apenas para concentrações de reticulador de 15 e 30%, conforme evidenciado por FTIR e ensaios de intumescimento, favorecendo a estabilidade do jato de eletrofiação e as propriedades térmicas no material final, especialmente para concentração de 30%. Os resultados de liberação in vitro foram compatíveis com a literatura, sendo o mecanismo de liberação governado pela difusão. As isotermas de sorção obtidas pelos dados experimentais do estudo da estabilidade de armazenamento foram melhor ajustados pelo modelo de GAB, e indicou que umidades relativas menores favorecem o armazenamento. O princípio ativo (Tanchagem) escolhido, além de favorecer a proliferação e a migração celular, diminuiu efeitos negativos do agente de reticulação não reagido. As membranas não apresentaram citotoxicidade mesmo após o processo de reticulação, indicando um material funcionalizado com grande potencial para futuras aplicações in vivo

Abstract: The use of nanofiber materials has become interesting due to its high surface/volume ratio, low weight, high permeability, and small diameter of the fibers, which enables them to act as successful platforms for the regeneration of damaged tissues and organs. Currently, there are several...

Abstract: The use of nanofiber materials has become interesting due to its high surface/volume ratio, low weight, high permeability, and small diameter of the fibers, which enables them to act as successful platforms for the regeneration of damaged tissues and organs. Currently, there are several approaches for producing cross-linked polymeric nanofibers, electrospinning being one of them. In this work, electrospun nanofiber membranes based on mixtures of hyaluronic acid (HA) and poly(vinyl alcohol) (PVA) chemically cross-linked, were loaded with plantain extract (Plantago major) (Tan), and their efficiency tested in vitro. The characterization of the obtained membranes was made by a set of techniques, such as Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR), to identify functional groups and confirm the occurrence of nanofiber crosslinking; thermal analysis, by Thermogravimetry (TGA), to monitor the profile of mass losses and by Differential Scanning Calorimetry (DSC) to check thermal events such as Tg and Tm; morphological analysis, by Scanning Electron Microscopy (SEM); physical-chemical analyzes, to determine the properties of the electrospinning solution and stability of the formulations. Storage stability tests, controlled release of Tan in vitro, and membrane cytotoxicity tests were also carried out, aiming for future application in vivo. The results showed that electrospinning occurred effectively, with the proportion 75% PVA and 25% AH being the one that stood out. The crosslinking of the nanofibers occurred only for crosslinker concentrations of 15 and 30%, as evidenced by FTIR and swelling tests, favoring the stability of the electrospinning jet, especially for 30% concentration, as well as the thermal properties. The results of in vitro release were compatible with the literature, with the release mechanism being governed by diffusion. The sorption isotherms obtained by experimental data from the storage stability study were better fitted by the GAB model and indicated that lower relative humidity favors storage. The active principle (Plantago major) chosen, in addition to favoring cell proliferation and migration, reduced the negative effects of the unreacted crosslinking agent. The membranes did not show cytotoxicity even after the crosslinking process, indicating a functionalized material with great potential for future in vivo applications

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