Estudo da morfologia das microfibras de policaprolactona obtidas através da técnica de eletrofiação

Abstract

Atualmente, o uso de polímeros biodegradáveis tem sido amplamente explorado devido às propriedades desses polímeros permitirem aplicações na área de próteses e regeneração tecidual. Dentre os polímeros biodegradáveis, a policaprolactona (PCL) é um poliéster sintético que pode ser eliminado através do próprio organismo humano, além de ser biorreabsorvível. A biodegradação do PCL é um processo lento, o que faz com que as fibras produzidas a partir do polímero sejam amplamente usadas na área de regeneração de tecidos e peles artificiais, além da aplicação em outras áreas da saúde, como carregamento de fármacos. A técnica de eletrofiação é uma técnica rápida e versátil para se obter fibras em escala nano e micrométricas a partir de soluções poliméricas e polímeros fundidos. Além da formação de fibras a partir da eletrofiação, é possível a incorporação de aditivos, como fármacos, produtos naturais, nanopartículas, entre outros, na membrana produzida, o que aumenta sua aplicação. Neste trabalho, realizou-se a otimização da eletrofiação da PCL (Mv ~60 000 ? 70 000 Da) em diversas concentrações, em duas proporções diferentes dos solventes clorofórmio e metanol e o estudo de sua caracterização. A eletrofiação da PCL promoveu a formação de fibras em escalas micrométricas e formação de membranas com morfologia em forma de vitrais. Utilizou-se para analise das fibras obtidas: MEV, FTIR, DSC e TGA e por meio destes constatou-se uma formação diferente de membranas já produzidas, as quais chamou-se de vitrais, pela semelhança com estes. Para futuras aplicações das membranas obtidas, preparouse partículas produzidas a partir de palha de aço, que apresentam propriedades magnéticas por conter a composição similar à mineral magnetita, para incorpora-las as fibras com a morfologia de vitral. Observou-se que apesar da presença das partículas de magnetita, a morfologia formada permaneceu semelhante da PCL eletrofiada pura. Os estudos de FTIR e EDS mostraram que pequenas quantidades de magnetita foram incorporadas às fibras PCL. A otimização de alguns parâmetros no processo de incorporação das partículas deverá levar ao aumento nas quantidades de partículas nas fibras, para futuras possíveis aplicações em engenharia tecidual ou biomédica.

Abstract: The use of biodegradable polymers has been explored because of the proprieties of these polymers allowing applications in the area of prostheses and tissue regeneration. Among the biodegradable polymers, polycaprolactone, PCL, is a synthetic polyester that can be eliminated through the human organism, and also a bioresorbable polymer. The biodegradation of PCL is a slow process, which makes the fibers produced from the polymer are widely used in the area of regeneration of artificial tissues and skin, as well as the application is other areas of health, such as drug delivery. The electrospinning technique is a fast and versatile technique for obtaining nanoscale and micrometric fibers from polymer solutions and melted polymers. In addition to the formation of fibers from electrospinning, it is possible to incorporate additives, such as drugs, natural products, nanoparticles, among others, in the membrane produced, which increases its application. In this work, the electrocatalysis of PCL (MV ~ 60,000 - 70,000 Da) was optimized in various concentrations, in two different proportions of chloroform and methanol solvents, and the study of their characterization. The PCL electrospinning fibers promoted the formation of fibers in micrometric scales and formation of membranes with stained glass morphology. It was used for the analysis of the obtained fibers: SEM, FTIR, DSC and TGA and by means of these was verified a different formation of membranes already produced, which were called stained glass, by the similarity with these. For the future applications of the obtained membranes, particles produced from steel straw were prepared, which have magnetic properties because they contain the composition similar to the mineral magnetite, to incorporate the fibers with the stained glass morphology. It was observed that despite the presence of the magnetite particles, the morphology formed remained similar to the pure electrophilic PCL. The FTIR and EDS studies showed that small amounts of magnetite were incorporated into the PCL fibers. The optimization of some parameters in the process of incorporation of the particles should lead to the increase in the quantities of particles in the fibers, for future possible applications in tissue or biomedical engineering.