Avanços biotecnológicos : uso de peptídeos de auto montagem e dispositivos microfluídicos aplicados à odontologia. Estudo "in vitro" e revisão de escopo
Jessica Rodrigues Camassari
TESE
Multilíngua
T/UNICAMP C14a
[Biotechnological advances]
Piracicaba, SP : [s.n.], 2022.
1 recurso online (78 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientadores: Regina Maria Puppin Rontani, Lourenço Correr Sobrinho
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba
Resumo: Avanços biotecnológicos como a produção de peptídeo de auto montagem, P11-4, tem sido amplamente estudado em diferentes aplicações que vão desde materiais surfactantes até a regeneração de tecidos. Este peptídeo tem como vantagem a capacidade de se auto montar quando submetido a queda do pH,...
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Resumo: Avanços biotecnológicos como a produção de peptídeo de auto montagem, P11-4, tem sido amplamente estudado em diferentes aplicações que vão desde materiais surfactantes até a regeneração de tecidos. Este peptídeo tem como vantagem a capacidade de se auto montar quando submetido a queda do pH, sendo dose dependente. Na odontologia, já foi comprovado seu uso para remineralização do esmalte dentário e em estudos mais recentes, o uso na dentina como um biomodificador capaz de aumentar a espessura das fibrilas colágenas e diminuir a degradação do colágeno. Além disso, o mesmo provou não ser citotóxico às células semelhante a odontoblastos MDPC23 e estimular a migração celular. Nesse sentido, a primeira parte desta tese investigou o efeito do P11-4 em baixas concentrações (<1 mg/ml) sobre células tronco da papila apical (SCAP). Para tal, neste estudo, foram realizados testes de citotoxicidade pelo uso do reagente MTT nos tempos experimentais de 24, 48 e 72 hs. Para a análise de deposição e quantificação dos nódulos minerais, foram utilizados o corante de alizarina e cloreto de cetilpiridínio, respectivamente, para o tempo experimental de 30 dias. E por fim, para a análise da expressão gênica, os osteo marcadores RUNX2, ALP e OCN foram analisados em termocicladora com leitor de fluorescência pelo método da amplificação em tempo real (qPCR) no tempo experimental 3 e 7 dias. Na segunda parte do presente trabalho foi realizada uma revisão de escopo sobre dispositivos microfluídicos e seu uso na área odontológica com materiais dentários. Essa tecnologia se apresenta como uma boa alternativa às limitações impostas pelo uso de testes in vitro em cultura 2D. O objetivo deste artigo foi identificar os possíveis gaps dessa nova metodologia em ascensão na área odontológica, que em sua maior parte, vem sendo utilizada para testes de citotoxicidade de materiais dentários. De maneira geral, na primeira parte do trabalho de tese, o peptídeo P11-4 em baixas concentrações (10 µg/ml, 100 µg/ml and 1 mg/ml) não demonstrou toxicidade às células e induziu maior deposição mineral na concentração de 100 µg/ml. Os resultados de expressão gênica demonstraram que o uso na concentração de 10 µg/ml foi suficiente para causar ligeiro aumento dos níveis expressos de RUNX2 e OCN em 3 dias, apesar de diminuir a expressão do gene ALP no tempo de 3 e 7 dias.. Já os resultados que se referem à revisão de escopo, podemos concluir que as limitações encontradas ao uso dos chips em odontologia são: ausência de padronização na fabricação dos dispositivos, aquisição e validação dos resultados, que também influenciam com a restrita funcionalidade dos mesmos. O alto custo e a demanda de profissionais qualificados demonstram ser os principais fatores na baixa publicação de artigos utilizando-se desta tecnologia
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Abstract: Biotechnological advances such as the production of a self-assembling peptide, P11-4, have been widely studied in different applications ranging from surfactant materials to tissue regeneration. This peptide has the advantage of being able to self-assemble when submitted to a drop in pH,...
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Abstract: Biotechnological advances such as the production of a self-assembling peptide, P11-4, have been widely studied in different applications ranging from surfactant materials to tissue regeneration. This peptide has the advantage of being able to self-assemble when submitted to a drop in pH, being dose dependent. In dentistry, its use has been proven to remineralize dental enamel, and in more recent studies, its use in dentin as a biomodifier able to increase the thickness of collagen fibrils and decrease collagen degradation. Moreover, it has proven to be non-cytotoxic to MDPC23 odontoblast-like cells and stimulate cell migration. In this sense, the first part of this dissertation investigated the effect of P11-4 at low concentrations (<1 mg/ml) on stem cells of the apical papilla (SCAP). For this purpose, in this study, cytotoxicity tests were performed by the use of the MTT reagent at the experimental times of 24, 48 and 72 hrs. For the deposition analysis and quantification of mineral nodules, the alizarin dye and cetylpyridinium chloride were used, respectively, for the experimental time of 30 days. Finally, for the analysis of gene expression, the osteo markers RUNX2, ALP and OCN were analyzed in a thermocycler with fluorescence reader by the method of real-time amplification (qPCR) at the experimental times of 3 and 7 days. In the second part of this work, a scoping review was conducted on microfluidic devices and their use in dentistry with dental materials. This technology presents itself as a good alternative to the limitations imposed by the use of in vitro tests in 2D culture. The objective of this article was to identify the possible gaps of this new methodology rising in dentistry, which has mostly been used for cytotoxicity testing of dental materials. Overall, in the first part of the dissertation work, the P11-4 peptide at low concentrations (10 µg/ml, 100 µg/ml and 1 mg/ml) showed no toxicity to cells and induced the highest mineral deposition at a concentration of 100 µg/ml. The gene expression results showed that the use of the 10 µg/ml concentration was sufficient to cause a slight increase in the expressed levels of RUNX2 and OCN in 3 days, in spite of decreasing the ALP expression in 3 and 7 days.. Regarding the results that concern the scope review, we can conclude that the limitations found to the use of chips in dentistry are: lack of standards in the manufacturing, acquisition and validation of results that also restrict the chip functionality. The high cost and the demand for specialized professionals are the main factors behind the low number of articles published using this technology
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Aberto
Puppin-Rontani, Regina Maria, 1959-
Orientador
Correr Sobrinho, Lourenço, 1960-
Coorientador
Marques, Marcelo Rocha, 1976-
Avaliador
Steiner-Oliveira, Carolina, 1981-
Avaliador
Braga, Roberto Ruggiero
Avaliador
Avanços biotecnológicos : uso de peptídeos de auto montagem e dispositivos microfluídicos aplicados à odontologia. Estudo "in vitro" e revisão de escopo
Jessica Rodrigues Camassari
Avanços biotecnológicos : uso de peptídeos de auto montagem e dispositivos microfluídicos aplicados à odontologia. Estudo "in vitro" e revisão de escopo
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