O objetivo central deste estudo foi o desenvolvimento e a caracterização de hidrogeis à base de polímeros naturais, alginato e gelatina, incluindo plastificantes, como álcool polivinílico (PVA) e glicerol, e investigar suas propriedades físico-químicas e biológicas ao serem incorporados com óxido de grafeno. Os hidrogeis foram formulados a partir de uma solução de fosfato de sódio com pH 7,4, com as formulações alginato e gelatina (AG), alginato, gelatina e óxido de grafeno (AGOG), alginato, gelatina e álcool polivinílico (AGPVA), alginato, gelatina e glicerol (AGGL), alginato, gelatina, álcool polivinílico e óxido de grafeno (AGPVAOG) e alginato, gelatina, glicerol e óxido de grafeno (AGGLOG). Utilizando um reômetro rotacional para analisar a curva de fluxo, todas as amostras apresentaram comportamento pseudoplástico, com redução da viscosidade à medida que a taxa de cisalhamento aumentou. Observou-se que a adição de glicerol não teve um impacto significativo na viscosidade aparente dos hidrogeis AG e AGGL. Além disso, os hidrogeis mostraram alto índice de injetabilidade, tornando-os promissores para impressão 3D. No ensaio de intumescimento, todas as amostras exibiram absorção inicial acentuada e contínua, sem atingir um limite de saturação, especialmente na presença de PVA ou glicerol. A análise por espectroscopia com transformada de Fourier (FTIR) não indicou mudanças significativas nas bandas de absorção após a incorporação dos materiais. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), observou-se que as amostras contendo PVA apresentaram superfícies menos porosas, enquanto as amostras AGPVAOG e AGGLOG mostraram estruturas altamente porosas. Quanto à citotoxicidade, a maioria das formulações foi considerada não citotóxica, com exceção do hidrogel AGOG, que continha uma concentração maior de óxido de grafeno sem a presença de PVA ou glicerol. Esses resultados apontam que os hidrogeis têm um potencial promissor para diversas aplicações, como na medicina e engenharia de tecidos. No entanto, é fundamental conduzir estudos adicionais para uma compreensão mais completa de suas propriedades específicas antes de sua aplicação em larga escala.

The main objective of this study was the development and characterization of hydrogels based on natural polymers, alginate and gelatin, added with plasticizers such as polyvinyl alcohol (PVA) and glycerol, and to investigate their physicochemical and biological properties when combined with graphene oxide. The hydrogels were formulated from a sodium phosphate solution at pH 7.4, with formulations of alginate and gelatin (AG), alginate, gelatin, and graphene oxide (AGOG), alginate, gelatin, and polyvinyl alcohol (AGPVA), alginate, gelatin, and glycerol (AGGL), alginate, gelatin, polyvinyl alcohol, and graphene oxide (AGPVAOG), and alginate, gelatin, glycerol, and graphene oxide (AGGLOG). Using a rotational rheometer to analyze the flow curve, all samples exhibited pseudoplastic behavior, with reduced viscosity as the shear rate increased. It was observed that the addition of glycerol had no significant impact on the apparent viscosity of AG and AGGL hydrogels. Additionally, the hydrogels showed a high injectability index, making them promising for 3D printing applications. In the swelling test, all samples exhibited pronounced and continuous initial absorption without reaching a saturation limit, especially in the presence of PVA or glycerol. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis did not indicate significant changes in absorption bands after the incorporation of materials. Through scanning electron microscopy (SEM), it was observed that samples containing PVA had less permeable surfaces, while AGPVAOG and AGGLOG samples showed highly porous structures. Regarding cytotoxicity, most formulations were considered non-cytotoxic, except for the AGOG hydrogel, which contained a higher concentration of graphene oxide without the presence of PVA or glycerol. These results suggest that hydrogels have promising potential for various applications, such as in medicine and tissue engineering. However, further studies are needed for a more comprehensive understanding of their specific characteristics before practical-scale applications