Personalised hyaluronic acid hydrogel for dermocosmetics

Abstract

A pele está sujeita ao processo de envelhecimento, que causa a degradação dos compostos extracelulares produzidos na derme, tais como o colagénio e a elastina, resultando numa pele mais fina, com menos elasticidade e consequente aparecimento de rugas. Tendo em conta que a pele é um indicador da própria saúde de uma pessoa e é tão importante que afeta o seu comportamento emocional e psicológico, torna-se essencial o desenvolvimento de procedimentos estéticos. Assim, este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de hidrogéis de ácido hialurónico personalizados, isto é, com propriedades facilmente moldáveis, que permitam um tratamento adequado às necessidades do cliente. Com o intuito de produzir hidrogéis com uma ótima composição de acordo com as características mecânicas e de degradação, procedeu se a dois métodos diferentes (método I e II). Deste modo, foram preparados hidrogéis de ácido hialurónico modicado com tiramina, segundo o método I e o método II, que diferem no tipo de agentes de acoplamento utilizados. Os resultados obtidos pela análise dos hidrogéis preparados, revelaram que o método II apresenta uma maior eficiência na funcionalização do ácido hialurónico pela tiramina do que o método I. Além disso, foram preparados diferentes hidrogéis de ácido hialurónico silanizado através do método II, variando a concentração do agente de reticulação, ou seja, do alcóxido de silício. Os resultados obtidos, evidenciaram o sucesso das reações realizadas, pelo que se procedeu à caracterização físico-química dos hidrogéis de ácido hialurónico silanizado. Quanto à capacidade de reter água, verificou-se que o aumento da massa dos hidrogéis era menor, quanto maior fosse o grau de silanização. Relativamente às propriedades reológicas, de um modo geral, constatou-se que o valor do módulo elástico era maior, quanto maior fosse o grau de reticulação. Por fim, este projeto permitiu explorar diferentes estratégias para o desenvolvimento de hidrogéis de ácido hialurónico, revelando a possibilidade de modular a sua reticulação e, assim, obter hidrogéis com diferentes propriedades, que futuramente poderão conceder um tratamento personalizado aos clientes.

The skin is subject to the ageing process, which causes the degradation of the extracellular compounds produced in the dermis, such as collagen and elastin, resulting in thinner skin, with less elasticity and the consequent appearance of wrinkles. Considering that skin indicates one´s health and it is so important that affects a person emotional and psychological behaviour, the development of aesthetic procedures becomes essential. Thus, this work has as main goal the development of personalised hyaluronic acid hydrogels, i.e., with easily mouldable properties, which allow for a treatment suited to the client's needs. In order to produce hydrogels with an optimum composition according to the mechanical and degradation characteristics, two different methods (method I and II) were used. Thus, tyramine-modified hyaluronic acid hydrogels were prepared according to method I and method II, which differ in the type of coupling agents used. The results obtained by analysis of the prepared hydrogels, revealed that method II has higher efficiency in the functionalization of hyaluronic acid by tyramine than method I. Furthermore, different silanized hyaluronic acid hydrogels were prepared by method II, varying the concentration of the cross-linking agent, i.e., silicon alkoxide. The results obtained demonstrated the success of the reactions, so the physical-chemical characterization of the silanized hyaluronic acid hydrogels was performed. In terms of swelling, it was found that the swelling ratio was lower the higher the degree of silanization. Regarding the rheological properties, in general, the higher the degree of crosslinking, the higher was the value of the elastic modulus. Finally, this project allowed to explore different strategies for the development of hyaluronic acid hydrogels, revealing the possibility of modulating their crosslinking and thus obtaining hydrogels with different properties, which in the future may provide a personalized treatment to customers.