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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10440
Document type: Tese
Title: Desenvolvimento de modelo de hipocampo humano com tecnologia de impressão em 3D
Author: Rodrigues, Felipe Valle Fortes 
Advisor: Costa, Jaderson Costa da
First advisor-co: Marinowic, Daniel Rodrigo
Abstract (native): Fisiologicamente, as células encontram homeostase em um ambiente tridimensional complexo que as expõe à moléculas circulantes, células vizinhas e a matriz extracelular. Os vários modelos existentes de experimentação científica em pesquisa translacional para a saúde baseiam-se na mimetização do ambiente analisado em relação à realidade clínica a ser estudada e tratada. Nesse sentido, torna-se vital otimizar a informação experimental produzida para ser mais fidedigna quanto a anatomia e fisiologia, e modelos experimentais em 2D, geralmente com culturas celulares em monocamada, falham em representar o nicho celular. As impressoras 3D têm possibilitado a transposição de um ambiente de imagem clínica, para o experimental, como células cultivadas, com fidelidade anatômica individual e controle de camadas celulares as quais mimetizam o tecido real. Em especial, o tecido neuronal apresenta muitos desafios em pesquisa devido a sua complexidade, sendo necessária aproximação com a clínica para suprir as limitações experimentais dos modelos em monocamadas de um tecido organizado com distintas regiões interconectadas. Hoje ainda carecemos de um modelo in vitro capaz de representar a conectividade do hipocampo. Objetivamos com esse trabalho a realização de um molde negativo de hipocampo humano com fidelidade anatômica, impresso com tecnologia 3D em polímero e hidrogel para aplicação em pesquisa. Para tanto realizamos a triagem de biomateriais quanto a sua hidrofobicidade,através do ângulo de contato, morfologia de superfície,por microscopia eletrônica de varredura, e biocompatibilidade, através de ensaios de viabilidade celular e adesão direta e indireta . Dentre os materiais avaliados, sendo eles PCL, blenda de PLGA e PCL, PPY e PLA; o PLA destacou-se como melhor polímero a ser utilizado como estrutura primária e confeccionamos o molde negativo histológico do hipocampo em impressora 3D (ou seja, uma estrutura cujo espaço representa as medidas do hipocampo humano) com medidas a partir de um exame de RM. Após, foi confeccionado um modelo do hipocampo humano em hidrogel de cérebro de porco descelularizado.
Abstract (english): Physiologically, cells find homeostasis in a complex three-dimensional environment that exposes them to circulating molecules, neighboring cells, and the extracellular matrix. The various existing models regarding scientific experimentation in translational medical research are based on the best possible simulation of the analyzed environment in relation to the clinical reality to be studied and treated. In this sense, it is vital to optimize the information produced to be more reliable in terms of anatomy and physiology, and 2D experimental models, usually with monolayer cell cultures, fail to represent the cell niche. 3D printers have enabled the transposition of a clinical imaging environment to an experimental one, such as cultured cells, with individual anatomical fidelity and control of cell layers which mimic real tissue. In particular, neuronal tissue presents many challenges in research due to its complexity, requiring an approximation with the clinic to overcome the experimental limitations of monolayer models of an organized tissue with distinct interconnected regions. Today we still lack an in vitro model capable of representing the connectivity of the hippocampus. The objective of this work is to create a negative model of human hippocampus with anatomical fidelity, printed with 3D technology in polymer and hydrogel for application in research. For that, we performed the screening of biomaterials regarding their hydrophobicity, through the contact angle, surface morphology, by scanning electron microscopy, and biocompatibility, through cell viability assays and direct and indirect adhesion. The materials evaluated, were PCL, blend of PLGA and PCL, PPY and PLA; PLA stood out as the best polymer to be used as the primary structure and we made the negative histological mold of the hippocampus in a 3D printer (that is, a structure whose space represents the measurements of the human hippocampus) with measurements from an MRI exam. Afterwards, a model of the human hippocampus was made in a hydrogel of decellularized pig brain.
Keywords: Impressão 3D
Polímeros Biocompatíveis
Biotintas
Hipocampo
3D Printing
Biocompatible Polymers
Bioinks
Hippocampus
CNPQ Knowledge Areas: CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
MEDICINA::SAUDE MATERNO-INFANTIL
CLINICA MEDICA::PEDIATRIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Escola de Medicina
Program: Programa de Pós-Graduação em Medicina/Pediatria e Saúde da Criança
Access type: Acesso Aberto
Fulltext access restriction: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Time to release fulltext: 60 meses
Date to release fulltext: 09/09/2027
URI: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10440
Issue Date: 14-Mar-2022
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Pediatria e Saúde da Criança

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