Les différents types de transitions et chromophores

Os hidrogéis produzidos a partir das soluções com o quitosano de peso molecular médio mais baixo (nas duas concentrações testadas) e médio na concentração mais baixa não

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apresentavam resistência mecânica que permitisse realizar o ensaio. A Tabela 3.8 resume as composições das soluções de quitosano que originaram os hidrogéis testados.

Tabela 3.8 - Composição das soluções de quitosano capazes de produzir hidrogéis para serem testados; na última coluna encontra-se a designação das soluções utilizada na Figura 3.8

Quitosano Concentração (% (m/m)) Identificação do ensaio

Cognis M 3 3M

Cognis L 2 2L

Cognis L 3 3L

Para cada tipo de hidrogel produzido foram realizados ensaios de carga máxima. Os dados recolhidos e tratados estão representados no gráfico da Figura 3.8.

Figura 3.8 – Força máxima aplicada para cada tipo de hidrogel; sonda com diâmetro de 1 cm; valor médio de 5 ensaios

A impossibilidade de produzir hidrogéis a partir de determinadas soluções prende-se com as duas variáveis aqui implicadas: o tamanho médio da cadeia de quitosano e a concentração de polímero inicial.

No caso de se utilizar quitosano com um tamanho de cadeia menor o número de interacções entre as cadeias diminui, levando à diminuição da resistência do hidrogel, o que foi verificado no caso do quitosano de baixo peso molecular. O mesmo fenómeno levou a que, para a concentração de 2% (m/m), o aumento do peso molecular médio do quitosano para alto (L) já permitisse a produção de hidrogéis.

É igualmente a probabilidade de um maior número de interacções entre cadeias, e assim um maior grau de enovelamento, que leva a que o aumento da concentração dê origem a um aumento da resistência mecânica, como foi possível verificar no caso do quitosano médio em que a concentração de 2% (m/m) não produziu um hidrogel com as características necessárias, ao passo que o aumento da concentração de polímero levou a que o hidrogel adquirisse resistência mecânica suficiente para os dois pesos moleculares testados.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 3M 2L 3L F (N )

Capítulo III - Hidrogéis de Quitosano para o Tratamento de Feridas

53 Para a concentração de 3% (m/m) de quitosano parece ocorrer um decréscimo do valor de carga máxima do ensaio realizado. Tal poderá ser explicado pelo aumento do tamanho da cadeia. O aumento do tamanho da cadeia de polímero e o aumento de resistência mecânica não são directamente proporcionais quando a extensão da molécula interfere no processo de dissolução, levando a que este não seja completo. Durante a dissolução do quitosano ocorre o desenredamento de cada uma das cadeias de quitosano por quebra das interacções intramoleculares, levando-as a estar disponíveis para o estabelecimento de interacções intermoleculares com outras cadeias vizinhas. Se a cadeia for demasiado longa, este processo de desenredamento poderá não ser completo, havendo um número de interacções intramoleculares demasiado elevado para que o enredamento entre as várias moléculas ocorra em número suficiente para levar ao aumento da resistência mecânica do produto final.

O grau de desacetilação da molécula de quitosano é uma variável a ser considerada nas interacções intermoleculares. No caso de graus de desacetilação altos a molécula de quitosano apresenta uma densidade de carga elevada, responsável por repulsões electroestáticas fortes, as quais não favorecem a formação de interacções entre as cadeias durante a formação do hidrogel físico(80). No entanto, nesta discussão esse parâmetro não foi considerado dado que para os três tipos de quitosano testados o grau de desacetilação médio é (73,3±2,7)%, e portanto uma diferença entre eles muito baixa e não relevante para este caso.

Dos resultados obtidos por este teste considerou-se que os hidrogéis deveriam ser produzidos a partir do quitosano de peso molecular médio com uma concentração de 3% (m/m).

Este teste permitiu quantificar o que era possível observar em termos de optimização de composição das soluções para produção dos hidrogéis.

O aspecto macroscópico do hidrogel pode ser descrito como uma folha maleável, branca e densa. Estas três características podem ser observadas na Figura 3.9.

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O hidrogel é resistente a um manuseamento cuidadoso, tendo uma maleabilidade que permite, tal como se pode observar na Figura 3.9, uma adaptação ao contorno anatómico do leito da ferida, cobrindo-a totalmente sem criar vazios entre o leito da ferida e o penso onde pode ocorrer uma indesejável acumulação de exsudado que pode facilitar a proliferação de microrganismos no local.

A quantidade de água presente nos hidrogéis foi determinada por secagem até peso constante. Estes hidrogéis contêm (94,8±0,1)% de água. Esta percentagem de água está dentro dos parâmetros sob os quais se definem pensos de polímeros como hidrogéis para o tratamento de feridas(33).

Para uma observação ao nível microscópico da superfície do hidrogel foi utilizada a técnica de SEM. O resultado dessa observação é a Figura 3.10.

Figura 3.10- Imagem de SEM da superfície do hidrogel; a - ampliação de 3000 vezes, barra de escala 5 µm;

b - ampliação de 10000 vezes, barra de escala 1 µm

A observação por SEM da superfície do hidrogel mostra que esta apresenta irregularidades com aparentes espaços intersticiais. A estrutura aqui observada pode não ser uma transcrição exacta da superfície do hidrogel quando produzido. Um dos passos envolvidos na preparação das amostras para SEM é a sua desidratação, o que poderá alterar a estrutura do hidrogel dado que este é um produto com uma taxa de hidratação elevada. No entanto este ensaio permite observar a rede de quitosano estabelecida durante a coagulação da solução de quitosano e que dá estrutura ao hidrogel.

A estrutura química e física do hidrogel influenciam os fenómenos de adesão e proliferação celulares, o que se torna bastante significativo no desenvolvimento de um hidrogel para o tratamento de um tecido como a pele(89)_.