
Biomaterial Polihidroxialcanoatos (PHAs) microbiano usado em procedimentos médicos para implantes.
Polihidroxialcanoatos (PHAs), são poliésteres sintetizados por diversos grupos de bactérias como reserva de carbono e energia, e estão sendo utilizado em diversas pesquisas de aplicação, incluindo implantes médicos. Uma de suas principais aplicações conhecidas é na área de engenharia de tecidos.
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As diversas composições de PHA ou estruturas de PHA modificadas também permitem propriedades mecânicas favoráveis.
Aqui analisaremos o que foi alcançado na área de engenharia de tecido de PHA nos últimos 5 anos.

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Usos dos PHAs
Suturas; Dispositivos de reparação; Manchas de reparação; Manchas cardiovasculares; Pinos ortopédicos; Barreiras de adesão; Dispositivos de reparação/regeneração de tecidos guiados; Articulares; Dispositivos de reparo de cartilagem; Guias de nervo; Dispositivos de reparo de tendões; Andaimes de medula óssea e Curativos de feridas.
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Já foram relatados mais de 91 monômeros de PHA’s, mas apenas 8 estavam disponíveis em quantidade suficiente para estudo como materiais de implantes médicos, incluindo homopolímeros (ex.: poli-4-hidroxibutirato) e copolímeros (ex.: poli(R-3-hidroxibutirato-co-R-3-hidroxivalerato).

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Propriedades para aplicações médicas
Para garantir a biocompatibilidade é ideal que o material apresente inércia química e biológica. Biodegradabilidade permite que a PHA desapareça após realizar suas funções.
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Os PHAs têm diversas estruturas e propriedades para atender a várias aplicações médicas: PHB, PHBV são biodegradáveis in vitro, sem inflamação; PHBHHx possuem propriedades mecânicas, biocompatíveis e biodegradáveis ajustáveis, com ampla distribuição de peso molecular.
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Biodegradação de Biocompatibilidade
Biodegradação: por possuir propriedades controláveis pela mistura com polissacarídeos ou compostos de fase inorgânica, os PHA foram utilizados para tornar dispositivos médicos biodegradáveis.
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Biocompatibilidade: é importante que os PHA não prejudiquem as células e os tecidos.O PHB foi inserido como remendo pericárdico em ovelha para servir como suporte temporário para regeneração do tecido. Implantes com PHBHHX provocou uma resposta tecidual muito suave durante uma implantação de 6 meses em comparação com PHB.
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Mistura, Modificação de superfície ou copolimerização para melhor aplicação
Quando os PHAs são direcionados para uma finalidade, as propriedades mecânicas e a propriedade biológica devem ser avaliadas.
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Exemplos: para a engenharia de tecido ósseo duro, a força é mais importante, e o PHB reforçado com hidroxiapatita é necessário, enquanto que para tecidos ósseos macios e elásticos, como tendões ou cartilagens, PHBHHx elástico é melhor.
Matrizes de entrega de medicamentos
PHAs são materiais adequados para encapsular, principalmente drogas hidrofóbicas, nas formas de micro ou nanopartículas.
Condutas de nervo artificial
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PHB foi avaliado em um modelo comum de lesão do nervo peroneal de coelho e concluiu-se que são adequados para reparação de lesões nervosas de longo prazo.
Impressão em 3D
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Os cubos porosos 3D de PHB foram construídos com sucesso com impressão em 3D:
Mostraram um valor de pH local inalterado durante a degradação, o que os tornam bem tolerados pelas células e pelo sistema imunológico; os compósitos PHB podem ser usados com sucesso para implantes impressos em 3D personalizados ou como revestimentos de implantes.
PHA injetável
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Um sistema de implante injetável que forma imediatamente um filme em torno do local de injeção de um animal foi desenvolvido com sucesso por dissolução de PHBHHx em solventes orgânicos não prejudiciais.
Produtos de degradação de PHA e suas implicações biológicas
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As respostas celulares aos produtos de degradação de PHA, os oligohidroxialcanoatos (OHAs) e os monómeros são fatores muito importantes que controlam a biocompatibilidade desses polímeros quando são utilizados em aplicações de engenharia de tecidos.
– OHAs em concentração inferior a 20 mg/l não afetou significativamente a viabilidade celular.
– Enquanto OHAs sobre 40mg / l reduziram a viabilidade celular com:
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Mais apoptose;
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Atraso no ciclo celular;
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Proliferação celular reduzida
Referência:
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Chen GQ, Zhang J. Microbial polyhydroxyalkanoates as medical implant biomaterials. Artificial Cells, Nanomedcine and Biotechnology. v.46(1), p.1-18. Received 16 Jul 2017, Accepted 19 Aug 2017, Published online: 29 Aug 2017.