Preparação e caracterização de filmes poliméricos a base de kefirana para aplicação como suporte para cultivo celular

A kefirana, um exopolissacarídeo produzido por micro-organismos presentes nos grãos kefir e é constituído por uma glicogalactana que possui várias propriedades benéficas para a saúde. No presente trabalho foram desenvolvidos filmes poliméricos baseados em kefirana para constituir suportes para o cultivo celular. Inicialmente foram desenvolvidos vários métodos de extração da kefirana. Para o primeiro método foi utilizado uma solução de hidroxido de sódio 1 M como solvente de extração, denominado de T1. No segundo método, os grãos passaram por um processo de cozimento em água destilada onde foram separados os sobrenadante e precipitado, que foram analisados de forma independente, depois de serem cozidos em hidróxido de sódio. O sobrenadante foi denominado T2 e o precipitado, T3. Para obtenção de T4, os grãos foram submetidos a uma precipitação seriada, utilizando-se soluções de etanol, com concentrações diferentes. No quinto método utilizou-se água como solvente no processo de extração, chamado de T5. Foram selecionados os métodos T2 e T4 baseados na reprodutibilidade dos filmes formulados. Os filmes foram caracterizados através de análises morfológicas, físicas, espectroscópicas e de aderência celular. Os filmes foram analisados macroscopicamente e por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e apresentaram-se uniformes em sem rachaduras. Também foi avaliada a influência da irradiação gama para tanto foram irradiados kefiranas nas seguintes doses: 15, 25 e 50 kGy. Macroscopicamente, os filmes também se mostraram flexíveis. A técnica T4 obteve melhores resultados com menor espessura (0,03±0,015mm), maior teor de umidade (55,17 % ± 0,445), transparência (84,09 % ± 0,51), tensão de ruptura (4,89 MPa ± 0,06), alongamento de ruptura (111,99 % ± 0,35) e rendimento global (4,28 %), porém T2 obteve um maior teor de carboidrato (52,31 % ± 0,03) em relação a T4 (46,38 % ± 0,03). Através do ângulo de contato foi possível observar que a superfície dos filmes T2 e T4 era hidrofílica. Nas análises de Difração de Raios X (DRX) foi possível verificar o comportamento amorfo do polímero em ambos os métodos de extração. A natureza química do material foi confirmada por FTIR, sendo os dois filmes apresentando picos semelhantes como encontrado nos filmes de kefirana descritos na literatura. Nas analises viscosimétricas foi possível observar através do método de Huggins que a kefirana, assim como a maioria dos polímeros obedece a uma relação linear com KH ~ 3,8. A irradiação gama na kefirana, provocou os efeitos de reticulações e cisões na cadeia principal dependendo da dose irradiada, tendo a dose de 15 kGy um maior número de reticulação do que cisões. O teste de adesão celular em que células mesenquimais de cordão umbilical foram cultivadas sobre a superfície do polímero, observou-se que houve uma adesão parcial em ambos os filmes não indicando toxicidade nem decomposição do polímero.CAPESThe kefiran an exopolysaccharide produced by micro-organisms present in the kefir grains and consists of a glicogalactan which has various properties beneficial to health. In this work were developed polymeric films based on kefirana to constitute supports for cell culture. Initially they were developed several methods of extraction kefirana. For the first method used was a sodium hydroxide solution 1 M as the extraction solvent, called T1. In the second method, the grains have undergone a baking process in which the distilled water supernatant and precipitate were separated, they were analyzed independently, after being boiled in sodium hydroxide. The supernatant was and the precipitate called T2, T3. To obtain T4, the grains were subjected to a serial precipitation using ethanol solutions with different concentrations. In the fifth method we have used water as the solvent in the extraction process, called T5. T2 and T4 methods based on reproducible formulated films were selected. The films were characterized by morphological, physical, spectroscopic analysis and cell adhesion. The films were analyzed macroscopically and by scanning electron microscopy (SEM) and showed up in uniform without cracks. It also evaluated the influence of gamma irradiation for both were irradiated kefiran in the following doses: 15, 25 and 50 kGy. Macroscopically, the films also proved flexible. The T4 technique achieved better results with less thickness (0.03 ± 0,015mm), higher moisture content (55.17% ± 0.445), transparency (84.09% ± 0.51), breakdown voltage (4.89 ± 0.06 MPa), breaking elongation (111.99% ± 0.35) and comprehensive income (4.28%), although T2 obtained a higher carbohydrate content (52.31% ± 0.03) compared T4 (46.38 ± 0.03%). Through the contact angle was observed that the surface of the films T2 and T4 was hydrophilic. In the analysis of X-Ray Diffraction (XRD) it observed the behavior of amorphous polymer in both extraction methods. The chemical nature of the material was confirmed by FTIR, and the two films having similar peaks as found in others kefiran films. In viscosimetric analysis was observed by Huggins method that kefiran, as most polymers obeys a linear relationship with KH ~ 3.8. Gamma irradiation at kefiran caused the effects of crosslinking and divisions in the main chain depending on the irradiated dose, and a dose of 15 kGy a greater number of crosslinking than divisions. The cell adhesion assay in which umbilical mesenchymal cells were cultured on the polymer surface, it was observed that there was a partial membership in both films indicates no toxicity and no decomposition of the polymer