Aspergillus fumigatus é o principal responsável por causar aspergilose, sendo a forma invasiva está associada a maior gravidade em imunocomprometidos e às altas taxas de mortalidade. O estudo da patogênese dessa doença e a descoberta de novos tratamentos se torna essencial, principalmente em metodologias que mimetizam o principal órgão alvo, o pulmão. O andaime é uma estrutura que mimetiza a matriz extracelular e melhorar a adesão e proliferação das células. Desse modo, este trabalho tem como objetivo padronizar o andaime tridimensional de hidroxietil-alginato-gelatina (HAG) e avaliar a adesão de células epiteliais pulmonares e do biofilme de A. fumigatus, bem como o tratamento desse biofilme. A produção do andaime tem como base o alginato e a gelatina e a reação de polimerização ocorre em baixas temperaturas, formando um criogél de HAG. O andaime HAG apresentou boa estabilidade quando imerso em líquido e em temperatura corporal, degradando apenas de 20-30% do peso na primeira semana e se mantendo estável por até 5 semanas. O andaime HAG apresentou alta cinética de inchamento em água e características elásticas, com base no estudo de reologia. As imagens da microscopia de luz, de fluorescência e eletrônica de varredura mostraram poros médio de 190 μm e distribuídos de forma homogênea, revelando uma estrutura semelhante ao parênquima pulmonar. O andaime HAG não mostrou ser tóxico para A. fumigatus e nem para células pulmonares, após a imersão na glicina. Inicialmente, as células encontraram dificuldade em se aderir e proliferar no andaime, mas com a adição de laminina e o aumento do tempo de cultivo celular a proliferação e adesão celular melhoraram. Porém, isso não foi observado quando foi adicionado laminina e colágeno ao andaime. O biofilme das cepas 1304 e ATCC 16913 de A. fumigatus se estabeleceram muito bem no andaime HAG constituindo um modelo tridimensional para estudos de biofilmes. O tratamento com anfotericina B ou voriconazol sobre os biofilmes tridimensionais revelou ter a mesma ação quando o tratamento foi adicionado no modelo bidimensional, mostrando uma equivalência entre os dois modelos. A cultura tridimensional de células pulmonares e de A. fumigatus 1304 no andaime de HAG apresentou poucas células presentes, porém pela microscopia eletrônica de varredura foi possível observar interação entre eles. Portanto, o andaime de HAG se mostrou um bom modelo para replicar o parênquima pulmonar com o estabelecimento de uma cultura celular tridimensional quando laminina foi adicionada e ainda foi eficaz na formação do biofilme de A. fumigatus e tratamento antifúngico.

Aspergillus fumigatus is primarily responsible for causing aspergillosis, and the invasive form is associated with greater severity in immunocompromised patients and high mortality rates. The study of the pathogenesis of this disease and the discovery of new treatments becomes essential, especially in methodologies that mimic the main target organ, the lung. The scaffold is a structure that mimics the extracellular matrix and improves cell adhesion and proliferation. Thus, this work aims to standardize the three-dimensional hydroxyethyl-alginate-gelatin (HAG) scaffold and evaluate the adhesion of pulmonary epithelial cells and A. fumigatus biofilm, as well as the treatment of this biofilm. The production of the scaffold is based on alginate and gelatin and the polymerization reaction occurs at low temperatures, forming a HAG cryogel. The HAG scaffold showed good stability when immersed in liquid and at body temperature, degrading only 20-30% of the weight in the first week and remaining stable for up to 5 weeks. The HAG scaffold showed high water swelling kinetics and elastic characteristics based on the rheology study. Light, fluorescence and scanning electron microscopy images showed pores on average 190 μm and homogeneously distributed, revealing a structure similar to the lung parenchyma. The HAG scaffold was not toxic to A. fumigatus or lung cells after immersion in glycine. Initially, the cells found it difficult to adhere and proliferate on the scaffold, but with the addition of laminin and the increase in cell culture time, cell proliferation and adhesion improved. However, this was not observed when laminin and collagen were added to the scaffold. The biofilm of A. fumigatus strains 1304 and ATCC 16913 established very well on the HAG scaffold, constituting a three-dimensional model for biofilm studies. The treatment with amphotericin B or voriconazole on the three-dimensional biofilms revealed to have the same action when the treatment was added in the two-dimensional model, showing an equivalence between the two models. The three-dimensional culture of lung cells and A. fumigatus 1304 on the HAG scaffold showed few cells present, but by scanning electron microscopy it was possible to observe interaction between them. Therefore, the HAG scaffold proved to be a good model for replicating the lung parenchyma with the establishment of a three-dimensional cell culture when laminin was added and was still effective in A. fumigatus biofilm formation and antifungal treatment.