DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA TERAPÊUTICO MAGNETICAMENTE CONTROLÁVEL PARA TRATAMENTO DE OSTEOMIELITE EM EQUINOS

Descrição

O desenvolvimento de scaffolds magneto-responsivos à base de quitosana, hidroxiapatita, ferrita de cobalto e ciprofloxacino representa uma alternativa promissora para o tratamento da osteomielite em equinos, enfermidade caracterizada por difícil tratamento e elevada incidência de complicações. A proposta busca desenvolver e caracterizar scaffolds magnéticos magneticamente responsivos carregados com ciprofloxacina, avaliando a influência de campos magnéticos estáticos na cinética de liberação do fármaco, visando a obtenção de um sistema terapêutico inovador para o tratamento localizado da osteomielite em equinos. Os scaffolds serão produzidos por liofilização utilizando diferentes concentrações de ciprofloxacino (7,5%, 10% e 12,5%), com o objetivo de analisar a influência da concentração do antibiótico na eficiência do sistema de liberação. A osteomielite constitui uma importante enfermidade infecciosa que afeta o tecido ósseo, podendo comprometer significativamente a saúde e o desempenho locomotor dos equinos. Em muitos casos, o tratamento convencional baseado na administração sistêmica de antibióticos apresenta limitações relacionadas à baixa concentração do fármaco no local da infecção, necessidade de tratamentos prolongados e aumento dos índices de resistência bacteriana. Dessa forma, torna-se necessário o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas capazes de promover maior eficiência no tratamento, reduzindo efeitos adversos e aumentando a concentração local do medicamento. A utilização da ciprofloxacina destaca-se devido ao seu amplo espectro de ação, elevada penetração óssea e eficácia contra bactérias associadas à osteomielite. Associada aos scaffolds magnetoativos, a proposta combina propriedades antimicrobianas, regenerativas e magnéticas em um único biomaterial, favorecendo a liberação localizada e prolongada do fármaco, reduzindo efeitos colaterais sistêmicos e minimizando riscos relacionados à resistência bacteriana. Além disso, a presença da hidroxiapatita contribui para a bioatividade e regeneração óssea, enquanto a quitosana atua como matriz biopolimérica biodegradável e biocompatível. A ferrita de cobalto, por sua vez, confere propriedades magnéticas ao sistema, possibilitando a interação com campos magnéticos externos e ampliando o potencial de controle sobre a liberação do medicamento. O estudo prevê a produção dos scaffolds por meio da técnica de liofilização, processo amplamente empregado na obtenção de estruturas altamente porosas destinadas à engenharia tecidual. Após a síntese, os biomateriais serão submetidos a diferentes técnicas de caracterização físico-química e morfológica, incluindo espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS) e análise de intumescimento. Essas avaliações permitirão verificar a incorporação do ciprofloxacino à matriz, a distribuição dos componentes, a morfologia dos poros e a capacidade de absorção de fluidos, parâmetros fundamentais para aplicações em regeneração óssea e sistemas de liberação controlada. Posteriormente, serão realizados ensaios de liberação in vitro utilizando meio fisiológico simulado composto por solução tampão fosfato salino e álcool etílico, sob condições controladas de temperatura e agitação. Os experimentos serão conduzidos em grupos com e sem aplicação de campo magnético fixo gerado por ímãs permanentes de neodímio, permitindo comparar os perfis de liberação do ciprofloxacino e avaliar a influência do estímulo magnético sobre a cinética de liberação do fármaco. A quantificação da ciprofloxacina liberada será realizada por espectrofotometria UV-Vis, possibilitando a determinação da eficiência do sistema desenvolvido. Além da relevância para a medicina veterinária, o projeto possui caráter interdisciplinar, envolvendo áreas como engenharia de materiais, biotecnologia e biomedicina, contribuindo para o desenvolvimento científico e tecnológico de biomateriais aplicados à engenharia tecidual óssea. A proposta também apresenta potencial para geração de produtos tecnológicos, publicações científicas, formação de recursos humanos qualificados e desenvolvimento de patentes. O projeto conta com parceria da JHS Biomateriais, Medical Prime Quality e integra o projeto aprovado no Edital PQ-2023 – Chamada CNPq Nº 09/2023 – Bolsas de Produtividade em Pesquisa – PQ (Processo 313972/2023-0), Edital 02/2025 - CHAMADA PPSUS - PROGRAMA PESQUISA PARA O SUS: gestão compartilhada em saúde/FAPESQ/CNPq/Decit-SECTICS-MS/SES Nº 02/2025 e Chamada Nº 10/2025 - PPSUS – INOVAÇÃO - Processo: 449955/2025-7. Além disso, a proposta está alinhada à PORTARIA MCTI Nº 5.109, atendendo áreas estratégicas relacionadas à biotecnologia, nanotecnologia, materiais avançados, saúde, inovação tecnológica e desenvolvimento sustentável, especialmente os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável ODS 3 (Saúde e Bem-Estar) e ODS 9 (Indústria, Inovação e Infraestrutura). Espera-se que os resultados obtidos contribuam para o avanço de sistemas inteligentes de liberação controlada de fármacos, ampliando as perspectivas de aplicação de biomateriais magneticamente responsivos tanto na medicina veterinária quanto em futuras aplicações na medicina humana.