Desenvolvimento de um sistema de cultura 3D por biorreator dinâmico em arcabouço de poliuretana modificada para aplicações em implantes osteocondrais

Eliana Aparecida de Rezende Duek, Isabela Dias dos Santos, Isabela Machado Rondelo

Resumo


Introdução: No Laboratório de Biomateriais da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo foi desenvolvida uma poli(PCL-TMC)uretana modificada e com alta resistência elástica e porosidade, que foi utilizada como arcabouço 3D para cultura de células-tronco mesenquimais oriundas de tecido adiposo humano lipoaspirado. O biorreator Eletroforce 5200 BioDynamic utilizado neste projeto submeteu o arcabouço de poli(PCL-TMC)uretana contendo as células, a dinâmicas de fluídos e forças compressivas, mimetizando, in vitro, a estrutura de uma articulação. Assim, foram testadas a capacidade de resistência das células associadas a materiais construídos para aplicações em áreas submetidas a forças e ao desgaste dos movimentos corporais. Os biorreatores de fluxo dinâmico e forças compressivas são equipamentos de alta tecnologia e há apenas um deste tipo no Brasil, o qual foi recém adquirido pelo laboratório. Objetivos: Avaliar a biocompatibilidade do material poli(PCLTMC)uretana com as células mesenquimais, além de avaliar a capacidade de crescimento celular e a viabilidade das células ao submetê-las a forças de compressão no biorreator por períodos prolongados. Métodos: As células tronco foram obtidas em banco de células e cultivadas no laboratório conforme protocolo padrão para este tipo celular. As células foram semeadas em membranas por 7 dias em cultura estática. No ensaio de citocompatibilidade, as células foram cultivadas por 14 dias em membrana. No experimento de fluxo, arcabouços contendo células mesenquimais foram acoplados à câmara de cultura e montados no biorreator em modo de fluxo dinâmico de 0,4ml/min por 14 dias. Em seguida, arcabouços foram acoplados no biorreator em modo de fluxo dinâmico de 0,4ml/min, com força equivalente a 2N, a cada 5 segundos. Os experimentos descritos acima foram analisados por microscopia confocal a laser. Resultados finais: Através da análise da cultura estática, notou-se que as MSCs(h) foram capazes de aderir e proliferar na presença do dispositivo de Poli(PCL TMC)uretana, evidenciando seu potencial como biomaterial. A taxa de fluxo aplicada de 0.4 mL/min foi positiva, permitindo a proliferação e migração das células no interior do arcabouço. No experimento com aplicação de força equivalente a 2N, foi observado presença de células em 24 horas; em 7 dias a quantidade de células cai substancialmente e em 14 dias de cultura notouse um aglomerado de células mortas.

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