Desenvolvimento de biotinta PEG-Laponita para aplicação no reparo de lesões osteocondrais utilizando a técnica de bioimpressão baseada por extrusão 3D
Os hidrogéis são redes poliméricas reticuladas capazes de absorver e reter uma grande quantidade de água devido à sua natureza hidrofílica, o que chama a atenção para a aplicação na Engenharia Tecidual. Ainda, esses materiais oferecem o potencial de projetar arcabouços partindo do seu comportamento pseudoplástico, o que é fundamental para impressão tridimensional (3D) baseada em extrusão. A adição de Laponita, um nanosilicato bidimensional em forma de disco, permite modificar o comportamento reológico de alguns géis, criando uma condição otimizada para impressão 3D. Neste estudo, foi realizada a caracterização reológica do hidrogel compósito PEG-Laponita-Alginato (PL-Alg) e de seu gel precursor PEG-Laponita (PL), visando futuramente a bioimpressão 3D de construtos. Inicialmente, foi avaliado o comportamento reológico de diferentes concentrações de Laponita no compósito PL (5, 7,5 e 10% m/m). Verificou-se que a viscosidade da solução de PEG-400 (80% v/v) aumentou drasticamente como uma função da adição de Laponita, de modo que se observou um comportamento reológico não-Newtoniano fortemente pseudoplástico, ideal para a impressão 3D. O efeito dos diferentes teores de Laponita também pode ser notado para o compósito (PL-Alg), mantendo-se fixa a concentração de PEG-400 (80% v/v) e Alginato (2,5% m/m), sendo este último adicionado com o intuito de ser um segundo precursor de rede para reticular, o hidrogel de PEG-Laponita. Além disso, em relação à análise de tixotropia, todos os compósitos apresentaram uma recuperação parcial da viscosidade em função do tempo, após a aplicação de cisalhamento, parâmetro reológico a ser considerado no desenvolvimento de uma biotinta. Os arcabouços de PL-Alg contendo (5, 7,5 e 10% m/m) Laponita foram impressos contendo até 10 camadas e colocados em uma solução de CaCl2 para promover a reticulação das cadeias do Alginato. Posteriormente, testes de degradação in vitro e de intumescimento foram realizados em solução salina tamponada com fosfato (PBS) a 37 °C, mostrando que a dissolução da rede do hidrogel compósito foi mais crítica para a amostra com 5% de Laponita. Em conclusão, para trabalhos futuros deverá ser considerada a maneira mais apropriada de reticulação da cadeia de PEG, para melhorar as propriedades mecânicas e a resistência à degradação, viabilizando a utilização do sistema PEG-Laponita-Alginato como biotinta para aplicações em bioimpressão 3D na Engenharia Tecidual.