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Type: TESE DIGITAL
Title: Adesão, crescimento e diferenciação de células-tronco mesenquimais dentárias em suportes porosos de quitosana-xantana e PCL projetados para o tratamento da osteoartrite
Title Alternative: Adhesion, growth and differentiation of mesenchymal dental stem cell in porous chitosan-xanthan and PCL scaffolds designed for the treatment of osteoarthritis
Author: Westin, Cecília Buzatto, 1987-
Advisor: Moraes, Ângela Maria, 1966-
Abstract: Resumo: Neste trabalho visou-se desenvolver e avaliar o uso de suportes porosos produzidos com xantana, quitosana e Poloxamer P188, perfurados (QXp) ou não (QX), e de poli(caprolactona) (PCL) eletrofiada contendo ou não dexametasona (DEX) para adesão, crescimento e diferenciação de células-tronco mesenquimais (CTM) dentárias, ainda pouco exploradas com tal finalidade, em combinação com o fator de diferenciação kartogenina. Foram analisados o aspecto, morfologia da superfície, absorção e perda de massa em diferentes soluções aquosas, espessura, eficiência de incorporação e cinética de liberação da dexametasona, comportamento térmico, cristalinidade e citotoxicidade indireta dos suportes. O comportamento das CTM foi avaliado por determinação dos parâmetros cinéticos de crescimento, microscopia eletrônica de varredura e análise histológica da diferenciação celular. Os suportes QXp apresentaram interconectividade aumentada entre os poros. A matriz de PCL exibiu aspecto macroscópico homogêneo e flexível, com distribuição aleatória de fibras, e a presença de DEX não resultou em diferença macroscópica na morfologia dos suportes. Maior absorção foi verificada para QXp, em água. Para os suportes de PCL, devido à limitada absorção, notou-se menor perda de massa. As espessuras médias variaram de 887 a 969 µm para suportes QXp e de 286 a 395 µm para os de PCL. A impregnação de DEX nos suportes QXp não foi efetiva. Porém, nos suportes de PCL, o fármaco foi adequadamente incorporado por adição direta, notando-se liberação máxima em 72 h em concentração apropriada para a diferenciação celular em condrócitos. A adição de DEX não alterou a estabilidade do suporte de PCL de acordo com dados de análise termogravimétrica. A análise de difração de raios X demonstrou estrutura amorfa para os suportes QXp e cristalina para os de PCL. A velocidade específica máxima de crescimento das CTM dentárias foi de 0,03 h-1, e o tempo de duplicação, de 23,1 h. Baixa citotoxicidade foi verificada para todas as matrizes, sendo as de PCL menos citotóxicas que as de QXp. A menor concentração de kartogenina utilizada (100 nmol/L) foi a mais adequada para a indução da diferenciação celular, por implicar em menor relação custo/benefício. Observou-se adesão, proliferação e diferenciação apropriadas das células em condrócitos tanto nos suportes de QXp quanto nos de PCL com dexametasona, concluindo-se que ambos são aplicáveis na área de Engenharia de Tecidos cartilaginosos

Abstract: This study aimed the development and performance evaluation of porous scaffolds produced with chitosan, xanthan gum (CX) and Poloxamer P188, perforated (CXp) or not (CX), and with electrospun poly(caprolactone) (PCL) incorporating or not dexamethasone (DEX), for adhesion, growth and differentiation of dental mesenchymal stem cells (MSC), yet unexplored for such purpose, in association with kartogenin as a differentiation factor. Characterizations regarding aspect, surface morphology, absorption and weight loss in different aqueous solutions, thickness, dexamethasone incorporation efficiency and release kinetics, thermogravimetric behavior, crystallinity, and indirect cytotoxicity were performed. The behavior of MSC was evaluated by determining their growth kinetic parameters, scanning electron microscopy and cell differentiation by histological analysis. The CXp scaffolds showed improved pore interconnectivity. The PCL scaffolds showed to be homogeneous and flexible, with randomic fiber distribution, and the presence of DEX did not result in macroscopic differences in the morphology of the scaffolds. The highest absorption was detected in water for CXp. Due to the limited liquid absorption, the PCL scaffolds showed low mass loss. The mean thickness values ranged from 887 to 969 µm for CXp scaffolds and from 286 to 395 µm for PCL scaffolds. DEX impregnation in CXp scaffolds was not effective, but in the PCL ones, it was successfully incorporated by direct addition, showing maximal release in 72 h at a concentration suitable for cell differentiation in chondrocytes. The addition of dexamethasone did not alter the stability and decomposition of the PCL scaffold according to thermogravimetric analysis. The X-ray diffraction analysis showed amorphous structure for CXp scaffolds and crystalline structure for those constituted of PCL. The maximum specific growth rate of dental MSC was 0.03 h-1, and cell doubling time was 23.1 h. Low cytotoxicity was detected for all matrices, but those produced with PCL showed lower values the CXp formulation. The lowest kartogenin concentration (100 nmol/L) was the most appropriate to induce cell differentiation due to its lower cost/benefit ratio. Adequate adhesion, proliferation and differentiation of the MSC cells into chondrocytes were observed both in the CXp matrix and in the PCL scaffolds. Therefore, it was concluded that both types of matrices are suitable as scaffolds for the application in cartilage Tissue Engineering
Subject: Engenharia tecidual
Células-tronco
Quitosana
Poli (caprolactona)
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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