Desenvolvimento de uma membrana de celulose bacteriana, óxido de grafeno e pentóxido de nióbio para cicatrização de pele.

Abstract

Este projeto faz parte de um esforço colaborativo do Programa de Pesquisa em Saúde Única, pela REDE SAÚDE-RS, Programa Inova Fiocruz com o apoio da FAPERGS/FIOCRUZ 13/2022 e tem como coordenador geral, o Profº Rafael da Guerra Lund. O projeto foi dividido em três fases: uma revisão de escopo e prospecção tecnológica das tecnologias para resistência antimicrobiana; o levantamento do perfil de resistência antimicrobiana em hospitais da região Sul e o desenvolvimento de uma membrana bioativa. A Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) contribui com o desenvolvimento do projeto, que visa criar uma membrana inovadora à base de óxido de grafeno (GO), pentóxido de nióbio (Nb2O5) e celulose bacteriana (BC). A pele, sendo a maior estrutura biológica do corpo humano, enfrenta desafios frequentes em processos de cicatrização, especialmente em lesões como queimaduras, que favorecem a adesão de patógenos como Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. Esses patógenos retardam a cicatrização e complicam o tratamento, agravado pelo uso inadequado de antibióticos. Para enfrentar essas dificuldades, novas abordagens terapêuticas estão sendo exploradas, incluindo o uso de GO, Nb2O5 e BC. O GO e o Nb2O5 têm potencial para promover a regeneração tecidual, enquanto a BC é eficaz como curativo por sua retenção de umidade e estímulo à proliferação celular.

Este projeto busca desenvolver uma membrana bioativa com GO/Nb2O5/BC para tratar feridas, como alternativa para complicações na cicatrização. A pesquisa foi conduzida em várias etapas. As membranas de celulose bacteriana foram produzidas no Laboratório de Engenharia Biológica (LiEB) da UFSC. A funcionalização das membranas com 1% de GO e Nb2O5 foi realizada no Centro de Desenvolvimento e Controle de Biomateriais (CDC-Bio), e a avaliação antimicrobiana ocorreu no Laboratório de Genética Molecular Bacteriana (GeMBac). Foram analisadas quatro amostras: celulose bacteriana pura, GO + celulose bacteriana, Nb2O5 + celulose bacteriana, e GO + Nb2O5 + celulose bacteriana.

Os testes de contato direto mostraram que o grupo com GO apresentou o melhor controle da proliferação bacteriana de S. aureus após 24 horas. As membranas exibiram uma estrutura de rede interconectada, e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) identificou as partículas de nióbio e grafeno nas amostras. A espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) revelou interações intermoleculares, confirmando a presença de Nb2O5 e GO. A eficácia antimicrobiana foi limitada na concentração de 1%, sugerindo que concentrações maiores desses materiais podem aprimorar os resultados.

As membranas de celulose bacteriana demonstram potencial para uso como curativo. Pesquisas futuras devem explorar concentrações mais elevadas para melhorar a eficácia antimicrobiana e investigar o potencial de regeneração tecidual.