Caracterização química e avaliação in vitro da citotoxicidade de biomaterial de colágeno

Abstract

Resumo: O colágeno é um material altamente versátil, amplamente utilizado nas áreas médica, odontológica, farmacológica, na engenharia de tecidos, bem como matriz para distribuição de medicamentos e genes. Os colágenos apresentam uma infinidade de propriedades interessantes, como fácil absorção pelo organismo, hidrofilicidade, baixa antigenicidade, boa biodegradabilidade, boa compatibilidade em relação à adesão celular, crescimento, diferenciação e migração, além das reconhecidas propriedades mecânicas e capacidade de aumentar a regeneração dos tecidos. O presente trabalho tem como objetivo caracterização química e avaliar potencial de viabilidade celular de biomaterial de colágeno não irradiado e irradiado. As metodologias utilizadas neste projeto foram análises de contaminação, métodos químicos e espectroscópicos: Análise centesimal, FTIR, Raman, Reologia, Dot blot, Ressonância Magnética Nuclear – RMN, Análise morfológica e ultraestrutural do biomaterial e das células em Microscopia Eletrônica de Varredura. As análises de contaminação para detecção de fungos e bactérias não evidenciaram presença de microorganismos nas amostras. As análises químicas centesimais evidenciaram ser um biomaterial altamente hidratado, constituído de proteínas, carbiodratos, traços de lipídio. Técnica de FTIR, os espectros obtidos foram similares aos relatados anteriormente para amostras obtidas de diferentes matrizes de colágeno. Realogia evidenciou que a amostra irradiada apresentou maior estabilidade à 37°C em relação ao biomaterial não irradiado, é um biomaterial firme e consistente. Análises de RMN, Raman e Dot blot evidenciaram que o biomaterial é constituído de colageno Tipo I. Morfologia e ultraestrutura plana e regular por MEV foi observada na superficie externa do biomaterial, internamente relevo irregular contendo porosidades. Estudo in vitro foi realizado somente no biomaterial irradiado. Todos os modelos celulares empregados linhagens HDFa, HaCaT, RAW 264.7, MC3T3-E1, expostas por 72 horas ao biomaterial se mativeram aderiadas espraiadas, com maior número de células características de células viáveis. O biomaterial é constituído por colágeno Tipo I, sendo que o irradiado apresentou potencial para o cultivo das respectivas linhagens celulares. Em muito estes resultados se mostraram promissores para estudos futuros que viabilizem melhor investigar potencial biotecnológicos deste, para futura aplicabilidade na área da saúde

Abstract: Collagen is a highly versatile material widely used in medicine, dentistry, pharmacology, and tissue engineering. It is also a matrix for medication and gene distribution. Collagens have several interesting properties, such as easy absorption by the body, hydrofility, low antigenicity, good biodegradability and compatibility with cellular adhesion, growth, differentiation, and migration, recognized mechanical properties, and the ability to increase tissue regeneration. The present work aims to perform chemical characterization of collagen biomaterial and evaluate its cell viability potential if not radiated and radiated forms. The methodologies used in this project were contamination analyses, chemical, and spectroscopic methods: Centesimal Analysis, FTIR, Raman, Reology, Dot Blot, Nuclear Magnetic Resonance, and a Morphological and Ultrastructural Analysis of biomaterial and cells in SEM. Contamination tests did not show fungi and bacteria in the samples. Centesimal chemical analysis showed it was a highly hydrated biomaterial consisting of proteins, carbohydrates, and lipid traces. In the FTIR technique, the spectra obtained were similar to those previously reported for samples obtained from different collagen matrices. Realogy showed that the irradiated sample had better stability to 37 °C compared to unreeded biomaterial. It is a firm and consistent biomaterial. NMR, Raman, and Dot Blot showed that the biomaterial is made of type I collagen. The SEM has identified flat and regular morphology and ultrastructure in the external surface of the biomaterial, and internally irregular relief containing porosities. The in vitro study was conducted only in the radiated biomaterial. All cellular models employed (HDFa, HACAT, RAW 264.7, MC3T3-E1) were exposed for 72 hours to the biomaterial. The cells were told and sprayed, with more cells with viable cell characteristics. Biomaterial consists of type I collagen, and the irradiated version presented potential for their cell lines cultivation. These results were promising for future studies that best investigate the biomaterial biotechnological potential for future health applicability