Proliferation and differentiation of mouse spermatogonial stem cells on a three-dimensional surface composed of PCL/gel nanofibers / Proliferación y diferenciación de células madre espermatogónicas de ratón en una superficie tridimensional compuesta de nanofibras PCL / gel

Spermatogonial stem cells (SSCs) have self-renewal and differentiation capacity essential for sperm production throughout the male reproductive life. The electrospun polycaprolactone/gelatin (PCL/Gel) nanofibrous scaffold mimics important features of the extracellular matrix (ECM), which can provide a promising technique for the proliferation and differentiation of SSCs in vitro. The goal of the present study was to investigate the effects of PCL/Gel nanofibrous scaffold on the propagation and differentiation of neonate mouse SSCs (mSSCs). mSSCs were enzymatically isolated, and the cells were purified by differential plating method and seeded on scaffold. After 2 weeks, viability, colony number and diameter, and expression of specific spermatogonial cell genes were investigated. After mSSCs propagation, the cells were cultivated in a differentiation medium on the scaffold for another 2 weeks, and differentiating cells were analyzed by real-time PCR. The number of mSSC colony (P<0.01) and expression levels of specific spermatogonial genes Plzf and Inga6 (P<0.01) and also differentiation genes c-Kit, Tp1 and Ptm1 (P<0.05) were higher in scaffold group compared with control during the culture period. We conclude that mSSCs can be expanded and can differentiate toward spermatid cells on PCL/Gel nanofibrous scaffold with improved developmental parameters.

Las células madre espermatogónicas (CME) tienen capacidad de auto renovación y diferenciación esenciales para la producción de esperma a lo largo de la vida reproductiva masculina. El «scaffold¼ nanofibroso de policaprolactona / gelatina (PCL / Gel) electrohilado imita características importantes de la matriz extracelular (MEC), que puede proporcionar una técnica prometedora para la proliferación y diferenciación de CME in vitro. El objetivo del presente estudio fue investigar los efectos del «scaffold¼ nanofibroso PCL / Gel en la propagación y diferenciación de CME de ratones neonatos (mSSC). Los mSSC se aislaron enzimáticamente y las células se purificaron mediante un método de siembra diferencial y se sembraron en un «scaffold¼. Después de 2 semanas, se investigaron la viabilidad, el número y el diámetro de las colonias y la expresión de genes específicos de células espermatogónicas. Después de la propagación de mSSC, las células se cultivaron en un medio de diferenciación en el «scaffold¼ durante otras 2 semanas, y las células se analizaron mediante PCR en tiempo real. El número de colonias mSSC (P <0,01) y los niveles de expresión de los genes espermatogónicos específicos Plzf e Inga6 (P <0,01) y también los genes de diferenciación c-Kit, Tp1 y Ptm1 (P <0,05) fueron mayores en el grupo de «scaffold¼ en comparación con el control durante el período de cultivo. Concluimos que los mSSC pueden expandirse y diferenciarse en células espermátidas en un «scaffold¼ de nanofibras PCL / Gel con parámetros de desarrollo mejorados.

Estudio de la dosificación del almidón extraído del banano en un polímero de tipo termoplástico / Study of the starch dose extracted from banano in a thermoplastic type polymer / Estudo da dosagem do amido extraído de bananas em um polímero de tipo termoplástico

Resumen La presente investigación tiene como objetivo la extracción del almidón de los residuos del banano y la dosificación en una matriz polimérica termoestable (policaprolactona (PCL)), con el propósito de determinar la formulación adecuada. El almidón extraído se modificó mediante la acetilación y posteriormente se comparó con el almidón sin modificar mediante espectroscopia infrarroja (IR). El almidón modificado presentó una pequeña disminución en el ancho de las bandas comprendido entre 3000 y 3700 cm-1 correspondiente a las vibraciones por estiramiento y por flexión de los grupos hidroxilo, debido a la introducción de los grupos C-O, lo cual indica que se realizó la acetilación. Los dos tipos de almidones se dosificaron en un 10% con PCL y se analizaron a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC) analizando los parámetros térmicos más importantes. La dosificación con almidón modificado presentó valores más altos: para la temperatura de transición vítrea presentó un valor de 33 °C y para la temperatura de fusión 66 °C. Sin embargo, el biopolímero con mayor grado de reticulación fue la formulación con almidón sin modificar con un valor de 12%, por lo que resultó ser la mejor formulación.

Abstract In this research both the extraction of starch from banana residues and the dosage in a thermostable polymer matrix (policaprolactone (PCL)) was evaluated with the purpose of determining the appropriate formulation. The extracted starch was modified by acetylation and subsequently compared with the unmodified starch by infrared spectroscopy (IR). The modified starch showed a small decrease in the bands width between 3000 and 3700 cm-1 corresponding to the vibrations by stretching and bending of the hydroxyl groups, due to the introduction of C-O groups, which means that acetylation was successful. The two types of starches were dosed in 10% with polycaprolactone and analyzed through differential scanning calorimetry (DSC) analyzing the most important thermal parameters. The dosage with modified starch presented higher values: for the glass transition temperature it presented a value of 33 °C and for the fusion temperature 66 °C. However, the biopolymer with the highest degree of crosslinking was the unmodified starch formulation with a value of 12%, so it turned out to be the best formulation.

Resumo O objetivo desta pesquisa é a extração de amido de resíduos de banana e dosagem em matriz de polímero termoestável, como a Policaprolactona (PCL), com a finalidade de determinar a formulação adequada. O amido extraído foi modificado por acetilação e posteriormente comparado com o amido não modificado por espectroscopia de infravermelho (IV); onde foi observado que o amido modificado apresentou uma pequena diminuição na largura das bandas entre 3000 e 3700 cm-1, correspondendo às vibrações por estiramento e flexão dos grupos hidroxila, devido à introdução dos grupos CO, o que significa que a acetilação foi realizada. Os dois tipos de amido foram dosados em 10% com policaprolactona, que foi analisada em um DSC, analisando os parâmetros térmicos mais importantes; sendo a dosagem com amido modificado aquela que apresentou maiores valores, assim, para a temperatura de transição vítrea apresentou um valor de 33 °C e 66 °C para a temperatura de fusão; no entanto, o biopolímero com o maior grau de reticulação foi a formulação de amido não modificado com um valor de 12%, de modo que o biopolímero com amido não modificado foi a melhor formulação.

Síntese e caracterização de ácido-all-trans-retinoico incorporado a nanofibras poliméricas e seus efeitos sobre células de osteossarcoma / Sintesis and characterization of all-trans-retioic-acid incorporated to polymers Nanofibers under human osteossarcoma cells

As nanofibras (NF) podem ser sintetizadas por meio de eletrofiação, um método simples que permite incorporação de fármacos em biopolímeros que apresentam a vantagem de serem liberados de forma gradual. Policaprolactona (PCL) apresenta a vantagem de poder ser eletrofiada permitindo a incorporação de fármacos. Os ácidos retinoicos são fármacos empregados no tratamento de osteossarcoma, mas, apresentam efeitos colaterais. O ATRA (all-trans-retinoicacid) é o mais comum entre os retinoides. Os objetivos deste estudo foram: sintetizar e caracterizar NF, incorporar o fármaco a elas e verificar a liberação ao meio de cultura; realizar testes de citoxicidade e genotoxicidade tais como: crescimento, integridade, viabilidade e micronúcleo de células MG63 tratadas com NF incorporada com ATRA e analisar a secreção das citocinas pró inflamatórias: IL-1ß, IL-6 e TNF-α por meio do teste ELISA. As NF sintetizadas por meio da eletrofiação foram caracterizadas morfologicamente e bioquimicamente por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estudo do espectro de infravermelho da transformada de Fourrier (FTIR): Os testes in vitro foram realizados utilizando uma linhagem de células imortalizadas de osteossarcoma, MG63. Os ensaios incluídos nesse estudo foram divididos em grupos compostos por: [C (controle puro), ATRA (controle positivo), NF (controle negativo) e NF + ATRA (grupo experimental).] Em todos os grupos foram realizados testes de viabilidade celular (MTT), micronúcleo e ELISA sob os tempos de 3, 7 e 14 dias. A liberação do fármaco através do sistema de NF+ATRA foi comprovada pelo FTIR. Os demais resultados encontrados foram avaliados através do teste ANOVA one-way, no qual o método apresentou-se eficiente, mostrando diferença estatística de p=0,00, sendo signficante para todos os períodos de tempo nos testes de MTT e MN, além de ser verificada a secreção de citocinas proinflamatórias IL-1ß e IL-6, comprovando os efeitos citotóxicos e genotoxicos sob células MG63 mostrando a efetividade da técnica. Podendo ser uma alternativa para o tratamento(AU)

Nanofibers (NF) can be synthesized by electro-spinning, a simple method that allows incorporation of drugs into biopolymers that have the advantage of being released gradually. Polycaprolactone (PCL) has the advantage that it can be electrophied allowing the incorporation of drugs. Retinoic acids are drugs used in the treatment of osteosarcoma, but have side effects. ATRA (all-trans-retinoicacid) is the most common retinoid. The objectives of this study were: to synthesize and characterize NF, to incorporate the drug to them and to verify the release to the culture medium; perform cytotoxicity and genotoxicity tests such as: growth, integrity, viability and micronucleus of N63-treated NF-treated cells with ATRA and to analyze the secretion of pro-inflammatory cytokines: IL-1ß, IL-6 and TNFα by the ELISA . The NF synthesized by electrophilation were characterized morphologically and biochemically by scanning electron microscopy (SEM) and Fourrier Transform Infrared Spectrum (FTIR) study: In vitro tests were performed using an immortalized osteosarcoma cell line, MG63. The trials included in this study were divided into groups composed of: C (pure control), ATRA (positive control), NF (negative control) and NF + ATRA (experimental group). All groups were tested for cell viability (MTT), micronucleus and ELISA under the times of 3, 7 and 14 days. Release of the drug through the NF + ATRA system was confirmed by FTIR. The other results were evaluated using the oneway ANOVA test, in which the method was efficient, showing a statistical difference of p = 0.00, being significant for all time periods in the MTT and MN tests, besides the secretion of proinflammatory cytokines IL-1ß and IL-6, proving the cytotoxic and genotoxic effects under MG63 cells, showing the effectiveness of the technique. It may be an alternative to treatment(AU0

Comportamiento morfológico y electroquímico de un recubrimiento Dip Coating policaprolactona-quitosano-colágeno sobre Ti6Al4V / Morphological and electrochemical behavior of polycaprolactone-chitosan-collagen film fabricated by Dip Coating on Ti6Al4V

Resumen: En este trabajo se presenta, la caracterización mediante las técnica de Infrarrojo, Microscopía de Fuerza Atómica, Microscopía Electrónica de Barrido y ángulo de contacto de los recubrimientos poliméricos de la mezcla binaria de policaprolactona-quitosano y su modificación tras la adición de colágeno que fueron depositados mediante la técnica de Dip Coating sobre la aleación de Ti6Al4V; además, se evaluó mediante la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica la aleación Ti6Al4V recubierta por las mezclas de polímeros a cero días de inmersión en Fluido Corporal Simulado y la capacidad de adsorción de calcio a 21 días de inmersión. De esta manera, se encontraron efectos representativos sobre el papel del colágeno para el aumento de la rugosidad superficial, mayores valores en la resistencia a la polarización del Ti6Al4V, mejor comportamiento en los parámetros de energía libre, adsorción atómica de calcio y la consolidación de una nueva interfase asociada a la monocapa de calcio simulada mediante circuitos equivalentes y observada por Microscopía Electrónica de Barrido.

Abstract: This paper presents the characterization by the infrared technique, atomic force microscopy, scanning electron microscopy and contact angle of the polymer coatings of the binary mixture of polycaprolactone-chitosan and its modification after addition of collagen were deposited by the technique of Dip Coating on Ti6Al4V alloy; also by the technique of Electrochemical Impedance Spectroscopy were evaluated the Ti6Al4V alloy coated by polymer blends zero days immersion in Simulate Bode Fluid and of adsorptivity calcium to 21 days immersion. Thus, representative effects on the role of collagen to increase the surface roughness, higher values in the polarization resistance of Ti6Al4V, better behavior parameters free energy, atomic adsorption of calcium and the consolidation of a found new interface associated with the monolayer calcium simulated by equivalent circuits and observed by Scanning Electron Microscopy.