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Desenvolvimento de sistema experimental para crescimento de biofilmes de Pseudomonas aeruginosa em fluxo contínuo
Última alteração: 22-12-2023
Resumo
A área da saúde se depara em um desafio significativo quando se trata de infecções hospitalares, especialmente aquelas oriundas de Pseudomonas aeruginosa. Representando um desafio adicional para pacientes com fibrose cística, uma doença genética que compromete o sistema respiratório e favorece o crescimento desse microrganismo. Essa bactéria gram-negativa se aloja nos pulmões do indivíduo, formando biofilmes em suas vias respiratórias, o que dificulta o tratamento por antibióticos e provoca a recorrência da patologia quando tratada. Isso é respaldado pela formação de biofilmes, os quais constituem-se em estruturas polissacarídicas que agrupam e fixam as bactérias nos tecidos e superfícies, garantindo-as a capacidade de proteção contra agentes antimicrobianos. Nesse cenário, a necessidade de metodologias para tratamento de biofilmes in vitro submerge dentre os pesquisadores. Sendo assim, esta pesquisa objetivou-se a desenvolver e implantar um aparato experimental para o crescimento de biofilmes de P. aeruginosa em fluxo contínuo, possibilitando, a posteriori, a realização de análises de eficácia medicamentosa de modo não invasivo. O sistema é constituído por mangueiras de silicone e equipos multivias que ligam uma célula de crescimento a uma armadilha de bolhas, transportando caldo nutriente por intermédio de uma bomba dosadora. Os aparatos foram projetados em desenho assistido por computador (CAD) e confeccionados por impressão 3D, lidando com as problemáticas encontradas durante o desenvolvimento do projeto, como escolha das conexões do sistema, materiais e dimensionamento dos aparatos. Em posse das projeções finalizadas, realizou-se testes de resistência, impermeabilidade e acabamento, conforme os diferentes materiais, além da verificação do seu funcionamento. Diante disso, julgou-se os protótipos manufaturados pelos filamentos acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e poliácido láctico (PLA) inaptos para o trabalho com fluidos, uma vez que a fabricação por filamento fundido (FDM) gera micro imperfeições, levando a vazamentos, sem contar a dificuldade de configuração para obter um detalhamento aceitável, descartando o uso do método. Como alternativa decidiu-se testar o método de impressão por processamento digital de luz (DLP), o qual se mostrou com desempenho superior, dispondo de acabamento e resistência superiores, além da capacidade de impermeabilidade garantida pelo material. Consequentemente, ambos aparatos foram produzidos em resina, acoplados ao sistema que não apresentou problemas, exceto fatores adversos que estão impedindo o crescimento dos biofilmes. Isso inclui questões como aderência, carreação pela velocidade do fluxo e a capacidade de visualização das bactérias, pontos a serem solucionados. Assim, uma vez que o sistema se encontra completo, pode-se direcionar os esforços da pesquisa para testes de eficiência de medicamentos, tratando as bactérias com diferentes antibióticos associados ou não a carreadores. Dessa forma, faz-se evidente a conclusão do objetivo, resultando em um equipamento vital para a evolução de fármacos destinados ao tratamento de patologias provocadas por biofilmes bacterianos.
Palavras-chave
Biofilmes; Cultura em fluxo; Resistência microbiana.
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