Menu



Exportar registro bibliográfico

Metrics:

Tese

Filmes de Langmuir, nanopartículas e biomembranas para estudos de biomineralização óssea: do modelo biomiméticos às aplicações biotecnológicas (2021)

  • Autor:
  • Autor USP: RAMOS, ANA PAULA - FFCLRP
  • Unidade: FFCLRP
  • Sigla do Departamento: 593
  • DOI: 10.11606/T.59.2021.tde-29032023-115746
  • Subjects: BIOMINERALIZAÇÃO; FILMES; HIDROXIAPATITA
  • Keywords: Biomembranas; Biomembranes; Biomineralization; Bone; Filmes de Langmuir; Hydroxyapatite; Langmuir films; Ossos
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: A natureza serve como inspiração nas situações mais corriqueiras de nosso dia a dia. As cores, sabores, texturas e estruturas únicas, que culminam em propriedades finamente esculpidas e por nós contempladas, podem servir ainda como modelo no preparo de materiais, dando origem à uma área na ciência de materiais chamada "materiais bioinspirados". Dentre as inspirações naturais, aqui destaco a formação de estruturas como conchas, exoesqueleto de crustáceos e ossos, resultantes do processo de biomineralização. A biomineralização é a formação de minerais em presença de uma matriz orgânica que contêm as informações iniciais para nucleação e posterior crescimento da fase inorgânica. Esta conexão gera materiais com propriedades superiores às observadas nas suas contrapartes individuais. Um exemplo disso é a alta resistência mecânica observada nas conchas marinhas, quando comparadas à natureza frágil do giz de lousa. Ambos os materiais são majoritariamente compostos por CaCO3, porém, nas conchas, a presença de macromoléculas orgânicas direciona o crescimento mineral em uma estrutura hierárquica, altamente ordenada, que culmina em resistência aumentada. Ainda, os ossos humanos são um exemplo intrigante de biocompósitos que, além de propriedades mecânicas superiores, apresentam capacidades de renovação e auto-regeneração devido à ação orquestrada de células específicas. Este texto sistematizado apresenta os projetos desenvolvidos no Laboratório de Físico-Química de Superfícies e Colóides, do Departamento de Química-FFCLP, desde a minha contratação como docente em julho de 2011. Biomineralização é o tema central, que pode ser dividido em temas com objetivos específicos em 4 capítulos. No capítulo 1 faço uma apresentação geral do processo de biomineralização seguido de uma revisão sobre a estrutura e composição dos ossos, foco detodos os projetos de pesquisa até aqui desenvolvidos. Destaco a importância de se conhecer as propriedades físicas e químicas do material natural que inspira a produção de todos os materiais sintéticos por nós preparados. No capítulo 2 descrevo o uso de monocamadas de Langmuir e filmes de Langmuir-Blodgett como modelos para estudos da interação lipídeos-proteínas e crescimento mineral. Esses materiais, além de serem úteis em estudos básicos sobre precipitação mineral guiada por matrizes orgânicas, servem como modificadores de superfícies de Ti para preparo de materiais potencialmente aplicáveis em implantes ósseos. No capítulo 3 apresento linha de pesquisa focada na investigação de estrutura e composição da fase mineral dos ossos, denominada apatita biológica. Essas apatitas servem como inspiração para a formação de nanopartículas bioativas aptas a serem utilizadas para reparo ósseo. Ainda, descrevo a importância de íons estrôncio (Sr2+) e sua função na regulação da atividade de osteoblastos, células responsáveis pela formação da matriz mineralizada óssea, e de osteoclastos, células responsáveis pela reabsorção óssea. A incorporação destes íons e a liberação controlada a partir de nanopartículas inspiradas nas apatitas biológicas resulta na confecção de biomateriais potencialmente relevantes para tratamento de pacientes osteoporóticos. No capítulo 4, o foco é a matriz orgânica dos ossos, que nos inspirou para o preparo de membranas e moldes tridimensionais contendo colágeno e moléculas não-colágenas capazes de induzir a formação de apatita quando em contato com fluído corpóreo. Por fim, a estas membranas foram adicionadas nanopartículas de HA contendo ou não Sr2+, resultando em materiais porosos, com propriedades mecânicas semelhantes a de ossos trabeculares, potencialmente aplicáveis para reparo de defeitos ósseos comtamanho crítico. Todos os capítulos estão estruturados com uma revisão da literatura descrevendo o estado da arte para cada temática, seguido de uma seção de resultados e discussão no qual trago a contribuição de nosso grupo, seguido por uma conclusão e perspectiva que deixa claro o ponto em que estamos e para onde estamos caminhando
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 30.11.2021
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/T.59.2021.tde-29032023-115746 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      RAMOS, Ana Paula. Filmes de Langmuir, nanopartículas e biomembranas para estudos de biomineralização óssea: do modelo biomiméticos às aplicações biotecnológicas. 2021. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/59/tde-29032023-115746/. Acesso em: 29 dez. 2025.

    • APA

      Ramos, A. P. (2021). Filmes de Langmuir, nanopartículas e biomembranas para estudos de biomineralização óssea: do modelo biomiméticos às aplicações biotecnológicas (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/59/tde-29032023-115746/

    • NLM

      Ramos AP. Filmes de Langmuir, nanopartículas e biomembranas para estudos de biomineralização óssea: do modelo biomiméticos às aplicações biotecnológicas [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/59/tde-29032023-115746/

    • Vancouver

      Ramos AP. Filmes de Langmuir, nanopartículas e biomembranas para estudos de biomineralização óssea: do modelo biomiméticos às aplicações biotecnológicas [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/59/tde-29032023-115746/

    Últimas obras dos mesmos autores vinculados com a USP cadastradas na BDPI:

Digital Library of Intellectual Production of Universidade de São Paulo     2012 - 2025