Estudo da estabilidade de hidrogéis a base de alginato de sódio e PEG reforçados com nanocelulose bacteriana.

Abstract

Este estudo teve como objetivo analisar as propriedades de hidrogéis à base de alginato de sódio (ALG) e polietileno glicol (PEG), bem como avaliar a estabilidade de diferentes formulações, com o intuito de verificar o desempenho dos hidrogéis, posteriormente aditivados com nanocelulose bacteriana (NCB) a fim de definir se há uma melhoria significativa em suas propriedades. Os hidrogéis são materiais poliméricos com características únicas, tais como alta capacidade de absorção de água e biocompatibilidade. No entanto, sua aplicação é limitada devido à baixa resistência mecânica e instabilidade sob cisalhamento. Por outro lado, a NCB, produzida por certas bactérias, apresenta propriedades superiores à celulose vegetal, sendo também biocompatível e renovável. Este estudo explora como a NCB pode aprimorar as propriedades e estabilidade dos hidrogéis. A metodologia inclui a preparação e tratamento da celulose bacteriana (CB) a partir da kombucha posterior obtenção na estrutura nanométrica da CB, seguida da preparação dos hidrogéis, a base de ALG com diferentes concentrações de PEG e reticulados com uma solução a base de cloreto de cálcio. Posteriormente, realizou-se a caracterização desses materiais a fim de identificar alterações significativas em suas propriedades de intumescimento e térmicas. Por fim, concluiu-se que as formulações que tiveram maior concentração de PEG e nanoceloluse bacteriana apresentaram resultados com uma melhora em suas propriedades, e mantendo a sua estabilidade.

This study aims to analyze the properties of hydrogels based on sodium alginate (ALG) and polyethylene glycol (PEG), as well as to evaluate the stability of different formulations, to verify the performance of the hydrogels, which are subsequently enhanced with bacterial nanocellulose (NCB) to determine if there is a significant improvement in their properties. Hydrogels are polymeric materials with unique characteristics, such as high-water absorption capacity and biocompatibility. However, their application is limited due to low mechanical strength and instability under shear. On the other hand, NCB, produced by certain bacteria, exhibits superior properties compared to plant cellulose, being biocompatible and renewable as well. This study explores how NCB can enhance the properties and stability of hydrogels. The methodology includes the preparation and treatment of bacterial cellulose from kombucha, followed by obtaining the nanostructure of bacterial cellulose, and then the preparation of the hydrogels based on ALG with different concentrations of PEG and cross-linked with a calcium chloride solution. Subsequently, the characterization of these materials was performed to identify significant changes in their swelling and thermal properties. Finally, it concluded that the formulations with higher concentrations of PEG and NCB showed improved properties while maintaining their stability.