Polímeros biocompatíveis e polímeros produzidos por Microrganismos

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Polímeros Biocompatíveis e Polímeros produzidos por microrganismos 
Polímeros Biocompatíveis 
Materiais Biocompatíveis
 materiais que podem ser utilizados em sistemas biológicos sem causar algum tipo de rejeição 
Segundo a ISO-10993 – Guia para Seleção de Testes de Biomateriais
Não induzir resposta imunológica adversa 
Não ser toxico 
Não perturbar o fluxo sanguíneo
 
Não induzir teratogênese e mutagênese 
Polímeros Biocompatíveis 
Biomateriais Poliméricos
Materiais orgânicos com longas cadeias moleculares. Podem surgir de dois tipos de polímeros:
 
Polímeros sintéticos : geralmente fabricados a partir de derivados de petróleo;
Exemplo: Polietileno e Poliuretano
Polímeros naturais: obtidos de maneiras naturais, como coletados em animais. 
Exemplo: Celulose, amido, quitina e proteínas 
Biomateriais derivados de polímeros sintéticos são os mais utilizados 
Polímeros Biocompatíveis 
Biomateriais Poliméricos
Vantagens:
Fácil fabricação; 
Baixa densidade;
Boa biocompatibilidade;
Não são corrosivos;
Baixo custo.
Desvantagens:
Baixa resistência mecânica;
Difícil esterilização;
Condutividade térmica e elétrica baixa; 
Polímeros Biocompatíveis 
Aplicações: 
Substituir cartilagens;
Vasos sanguíneos ;
Válvulas;
 
Suturas;
 
Lentes oculares;
Cirurgia reconstrutiva;
 
Implantes.
Polímeros Biocompatíveis 
Polímeros atóxicos, biodegradáveis, Biocompatíveis e produzidos por fontes naturais renováveis. 
Polímeros Biocompatíveis 
A quitina é separa da carapaça por um processo químico que envolve as etapas de desmineralização e desproteinização com reagentes orgânicos. 
A quitina obtida é desacetilada produzindo a quitosana. 
Aplicação da Quitosana 
Atua na prevenção de formação de “biofilmes” de microrganismos em procedimentos ou dispositivos de implantes 
Polímeros produzidos por microrganismos
Polímeros biosintetizados por bactérias
Polímeros produzidos por microrganismos
Os Polihidroxialcanos (PHAs) são poliésteres de origem natural sintetizados por um grande numero de bactéria Gram negativas e Gram positivas pertencentes a pelo menos 150 gêneros diferentes.
Estão presentes no citoplasma das células sob a forma de grânulos rodeados por uma membrana. 
Podem ser produzidos por microrganismos geneticamente modificados como a Echerichia coli recombinante.
A composição do polímero ira depender do substrato usado 
Estrutura química geral do PHA
Polímeros produzidos por microrganismos
 Mas por quê as bactérias produzem polímeros ?
Em condições normais, as bactérias utilizam a Acetil-CoA produzida em seu metabolismo como fonte de energia no ciclo dos ácidos tricarboxilicos 
Porem, quando ocorre limitação de nutrientes no meio, a entrada de Acetil-CoA no ciclo dos ácidos tricarboxilicos tende a diminuir, levando a bactéria a utiliza-la como substrato para produção de PHAs.
	
Esquema demonstrando como acontece a produção de PHA pela bactéria 
Polímeros produzidos por microrganismos
COMO OCORRE A BIOSINTESE 
Primeira etapa: transporte de carbono para o interior da membrana
 
Segunda etapa: geração de Acetil- CoA por reações anabólicas e/ou catabólicas. 
Terceira etapa: A PHA sintetize usa a Acetil-CoA para produzir o PHA 
Esquema simplificado da biossíntese 
PHB- Polihidroxibutirato
Sintetizados a partir de duas moléculas de Acetil-CoA
 
Características 
Biodegradável;
Insolúvel em agua; 
Altamente cristalino – bastante rígido e frágil 
Biocompatível; 
Semelhante ao polipropileno 
Estabilidade a radiação ultravioleta
Podem ser utilizados para fazer Scaffolds 
Polímeros produzidos por microrganismos
PHBV – Poli(hidroxibutirato-co-valerato) 
Sintetizado na presença de substratos como propionato e valerato (fontes de carbono), precursores destes polímeros, e também frutose e lactose. 
Características:
 
Resistencia a impactos 
Maciez 
Flexibilidade
Ótimas propriedades mecânicas 
 Usado na produção de bioplásticos 
Polímeros produzidos por microrganismos
Polímeros produzidos por microrganismos
Tipo de polímero : PHB
Polímeros produzidos por microrganismos
O polímero foi produzido a partir de melaço de cana-de –açúcar por meio de síntese bacteriana 
Zoogloea sp
Obrigada!!
Serafi LS, Lemos PC, Reis MAM, Requimte C, Unl FCT, Torre Q. Produção de Bioplásticos por Culturas Microbianas Mistas. 2000; 
Chuluck C. Produção e utilização do biopolímero poli ( hidroxibutirato ) ( PHB ) em embalagens alimentícias Produção e utilização do biopolímero poli ( hidroxibutirato ) ( PHB ) em embalagens alimentícias. 2014. 
Poli PDE, Partir HA. Coppe/ufrj. 2009