Polymeric nanobiocomposites for biomedical applications

Abstract

Polymeric nanobiocomposites have recently become one of the most essential sought after materials for biomedical applications ranging from implants to the creation of gels. Their unique mechanical and biological properties provide them the ability to pass through the highly guarded defense mechanism without undergoing noticeable degradation and initiation of immune responses, which in turn makes them advantageous over the other alternatives. Aligned with the advances in tissue engineering, it is also possible to design three-dimensional extracellular matrix using these polymeric nanobiocomposites that could closely mimic the human tissues. In fact, unique polymer chemistry coupled with nanoparticles could create unique microenvironment that promotes cell growth and differentiation. In addition, the nanobiocomposites can also be devised to carry drugs efficiently to the target site without exhibiting any cytotoxicity as well as to eradicate surgical infections. In this article, an effort has been made to thoroughly review a number of different types/classes of polymeric nanocomposites currently used in biomedical fields. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 105B: 1241-1259, 2017.

Síntese e caracterização de membranas biopoliméricas híbridas contendo apatitas e nanopartículas de prata

“…18,19,28 Na verdade, a principal vantagem de usá-los, além de apresentarem grande ocorrência na natureza e serem obtidos de fonte renováveis, é o fato de serem facilmente reconhecidos e metabolizados pelo corpo humano, podendo ser degradados enzimaticamente por qualquer parte do corpo. 17,29 Apesar desses benefícios, sua fragilidade mecânica, quando comparada a do material polimérico sintético, e a baixa adesão celular ainda são consideradas como atributos indesejáveis. 6,28,29 Nesse sentido, pesquisadores tem procurado trabalhar na melhoria das propriedades mecânicas e biológicas de biomateriais biopoliméricas, por meio de diferentes combinações e proporções entre biopolímeros.…”

“…17,29 Apesar desses benefícios, sua fragilidade mecânica, quando comparada a do material polimérico sintético, e a baixa adesão celular ainda são consideradas como atributos indesejáveis. 6,28,29 Nesse sentido, pesquisadores tem procurado trabalhar na melhoria das propriedades mecânicas e biológicas de biomateriais biopoliméricas, por meio de diferentes combinações e proporções entre biopolímeros. Nestas combinações, denominadas blendas, ocorre apenas interações físicas intermoleculares, que podem resultar em propriedades aprimoradas quando comparada aos componentes separados.…”

“…Nestas combinações, denominadas blendas, ocorre apenas interações físicas intermoleculares, que podem resultar em propriedades aprimoradas quando comparada aos componentes separados. 29 Além disso, biopolímeros que apresentam a habilidade de formar estruturas tridimensionais interconectadas por interações intermoleculares ou ligações covalentes, capazes, devido ao seu caráter hidrofílico, de absorver grandes quantidades de água ou fluídos biológicos, tem chamado atenção, uma vez que suas estruturas moleculares porosas e hidratadas se assemelham ao microambiente do tecido natural mais do que qualquer outra classe de biomaterias. 6,29,30 Essas estruturas são denominadas hidrogéis, e podem ser moldados em formas ou tamanhos desejados para a obtenção tanto de materiais bidimensionais (2D) quanto tridimensionais (3D).…”

“…29 Além disso, biopolímeros que apresentam a habilidade de formar estruturas tridimensionais interconectadas por interações intermoleculares ou ligações covalentes, capazes, devido ao seu caráter hidrofílico, de absorver grandes quantidades de água ou fluídos biológicos, tem chamado atenção, uma vez que suas estruturas moleculares porosas e hidratadas se assemelham ao microambiente do tecido natural mais do que qualquer outra classe de biomaterias. 6,29,30 Essas estruturas são denominadas hidrogéis, e podem ser moldados em formas ou tamanhos desejados para a obtenção tanto de materiais bidimensionais (2D) quanto tridimensionais (3D). 29 Nessa perspectiva, destaca-se que essa classe de biopolímeros têm sido empregadas, combinados em blendas ou não, no desenvolvimento de novos materiais, buscando-se aprimorar as propriedades mecânicas e biológicas de sistemas poliméricos de origem natural para aplicações biomédicas.…”

“…6,29,30 Essas estruturas são denominadas hidrogéis, e podem ser moldados em formas ou tamanhos desejados para a obtenção tanto de materiais bidimensionais (2D) quanto tridimensionais (3D). 29 Nessa perspectiva, destaca-se que essa classe de biopolímeros têm sido empregadas, combinados em blendas ou não, no desenvolvimento de novos materiais, buscando-se aprimorar as propriedades mecânicas e biológicas de sistemas poliméricos de origem natural para aplicações biomédicas. 10,29 Dessa forma, devido a estas propriedades promissoras, os hidrogéis tem sido aplicados enormemente em uma ampla gama de aplicações biomédicas, incluindo encapsulamento celular, biossensores biomédicos diagnósticos, administração de medicamentos e medicina regenerativa.…”