Influência da composição de hidrogéis contendo biovidros nanoestruturados sobre a citocompatibilidade e a atividade antibacteriana

Introdução

Os biomateriais apresentam capacidade de promover a integração biológica com os tecidos humanos e acelerar processos de cicatrização e regeneração. (Oliveira et al., 2025). Os Hidrogéis constituídos por matrizes poliméricas associadas a biovidros nanoestruturados podem reunir propriedades favoráveis à regeneração tecidual. Entretanto, a composição da matriz e a incorporação de diferentes fases bioativas podem modificar tanto a resposta celular quanto a atividade antimicrobiana, tornando necessária a avaliação integrada dessas propriedades.

Objetivo

Avaliar a influência da composição polimérica e da incorporação de biovidros nanoestruturados puros e dopados com titânio e prata, quanto a citocompatibilidade e a atividade antibacteriana de hidrogéis bioativos.

Método

Foram desenvolvidas formulações de hidrogel constituídas por alginato de sódio (ALG), Carbopol® (CBP) e polietilenoglicol (PEG), isolados ou associados aos biovidros nanoestruturados SNCP (SiO₂–Na₂O–CaO–P₂O₅), dopados com titânio (10% e 20%) e prata (1,25%). A citocompatibilidade foi determinada pelo ensaio de redução do MTT em células Vero (ATCC CCL-81), utilizando um modelo de contato direto entre as células e as formulações durante 24 horas. A atividade antibacteriana foi avaliada frente a Escherichia coli e Staphylococcus aureus, mediante contato direto com os hidrogéis e posterior quantificação das unidades formadoras de colônia (UFC). Os resultados foram expressos em porcentagem de viabilidade celular e inibição do crescimento bacteriano em relação aos respectivos controles. Os experimentos foram realizados em triplicata independente.

Resultados e discussão

As matrizes poliméricas apresentaram perfis favoráveis de citocompatibilidade, porém atividade antibacteriana limitada, demonstrando que a presença dos polímeros isoladamente não foi suficiente para promover inibição expressiva do crescimento bacteriano. A incorporação dos biovidros nanoestruturados modificou o comportamento biológico dos hidrogéis, promovendo aumento da atividade antibacteriana frente aos dois microrganismos avaliados. As formulações contendo SNCP-Ti 20% apresentaram elevada inibição bacteriana associada à manutenção da viabilidade celular, destacando-se os compósitos à base de alginato. Os hidrogéis contendo SNCP-Ti 10% também demonstraram atividade antimicrobiana expressiva e perfil favorável de citocompatibilidade. Resultados semelhantes foram observados nas formulações contendo SNCP sem dopagem, particularmente na associação ALG+PEG+SNCP. Em contrapartida, a incorporação de SNCP-Ag 1,25% esteve associada à redução da viabilidade celular, sem gerar aumento proporcional da atividade antibacteriana em relação às formulações contendo titânio. Esses resultados demonstram que a natureza da fase bioativa e sua interação com a matriz polimérica influenciam o comportamento dos compósitos, evidenciando a importância de considerar conjuntamente a resposta celular e a atividade antimicrobiana.

Conclusão

A composição dos hidrogéis e a natureza dos biovidros incorporados influenciaram diretamente a citocompatibilidade e a atividade antibacteriana dos compósitos. Os sistemas contendo biovidros dopados com titânio e SNCP sem dopagem apresentaram uma combinação favorável dessas propriedades, especialmente quando associados ao alginato. Os resultados demonstram o potencial desses biomateriais para o desenvolvimento de curativos destinados ao tratamento de feridas suscetíveis à infecção.

Palavras-chave

• Biomateriais
• Nanotecnologia
• hidrogéis
• citocompatibilidade
• atividade antibacteriana