Growth of cells in 3-D porous scaffolds has gained importance in the field of tissue engineering. The scaffolds guide cellular growth, synthesize extracellular matrix and other biological molecules, and make the formation of tissues and functional organs easier. The aim of this study is to use α-tricalcium phosphate cement in order to obtain new types of scaffolds with the aid of paraffin spheres as pore generators. The porosity of the scaffolds produced with paraffin spheres was analyzed and compared to the literature, and the study of scaffold permeability using the Forchheimer equation allowed the analysis of pore interconnectivity. In vitro tests showed the behavior of scaffolds in solutions of simulated body fluid, and viability and cell proliferation were also evaluated. The results show the potential use of the materials developed for scaffolds for use in tissue engineering applications.
Um dos fatores mais importantes na técnica conhecida por engenharia de tecidos é o crescimento de células em suporte porosos tridimensionais conhecidos por arcabouços. Os arcabouços guiam o crescimento celular e facilitam a formação de tecidos e órgãos funcionais. Cimentos ósseos são materiais desenvolvidos há aproximadamente uma década para aplicações biomédicas. Um cimento deste tipo pode ser preparado misturando um sal de fosfato de cálcio com uma solução aquosa para que se forme uma pasta que possa reagir à temperatura corporal dando lugar a um precipitado que contenha hidroxiapatita. O desenvolvimento de estruturas porosas de cimento de fosfato de cálcio é de grande utilização em engenharia de tecidos, além de outras áreas da traumatologia. O objetivo deste trabalho foi o uso de cimento de α-TCP (α-fosfato tricálcico) para obtenção desses arcabouços, através da obtenção e utilização de esferas de parafina como corpos geradores de poros. O α-TCP foi sintetizado por resfriamento brusco de seus precursores e, as esferas foram produzidas por suspensão em uma solução aquosa de poli (álcool vinílico) e sulfato de sódio. As quantidades de cada um destes reagentes foram estudadas com relação ao tamanho das esferas formadas. Pela análise de difração de raios X foi detectada a presença de β-TCP como fase indesejada no processo de síntese do α-TCP e de hidroxiapatita deficiente em cálcio após a reação de pega do cimento. Foi analisada a extração da parafina dos arcabouços por utilização de um método térmico. A porosidade dos arcabouços confeccionados com esferas de parafina foi observada por microscopia eletrônica de varredura, mostrando tamanho, forma e interconectividade dos corpos porosos, que se mostrou adequada para o crescimento celular.
Growth of cells in three-dimensional porous scaffolds has gaining importance in the field of tissue engineering. The scaffolds guide cellular growth, synthesize extra-cellular matrix and other biological molecules, and make the formation of tissues and functional organs easier. The aim of this work was to use α-TCP (α-tricalcium phosphate) cement in order to obtain such scaffolds, with the aid of paraffin spheres as pores generators. These spheres were produced by suspension in an aqueous solution of polyvinylalcohol (PVA) and sodium sulphate (Na2SO4). The porosity of the scaffolds produced with paraffin spheres was analyzed and compared to the literature, and the study of scaffolds permeability using Forchenheimer equation allowed the analysis of pores interconnectivity. In vitro tests showed the behavior of scaffolds in solutions of SBF (Simulated Body Fluid), and viability and cell proliferation were also evaluated. Use of paraffin spheres showed to be appropriate to the formation of pores suitable size to allow cellular growth.
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