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A busca por materiais renováveis e sustentáveis está crescendo, devido ao seu baixo impacto ambiental. Os polímeros naturais, presentes em uma ampla variedade de organismos naturais, possuem interessantes propriedades e podem ser aplicados para diferentes finalidades. Dentro dos diferentes biopolímeros
existentes, a celulose destaca-se por ser o mais antigo, importante e abundante polímero da
terra, podendo ser encontrado em plantas, animais e bactérias. A celulose apresenta alta resistência, baixa densidade, alta cristalinidade, biodegradabilidade e biocompatibilidade, excelentes propriedades mecânicas, disponibilidade, sustentabilidade e baixa citotoxicidade, o que torna o seu uso interessante. A nanocelulose, ou celulose nanoestruturada, é composta por material em escala nanométrica, podendo ser dividida em três tipos, sendo celulose nanocristalina, nanofibrilas de celulose e celulose bacteriana. As propriedades da nanocelulose dependem da origem da celulose, processo de obtenção e tratamentos aplicados. A nanocelulose vem sendo estudada para aplicação em biomedicina, principalmente em prevenção de infecções bacterianas, já sendo estudada e aplicada em engenharia de tecidos e cicatrização de feridas. A infecção bacteriana é um grande desafio no tratamento de feridas, uma vez que resulta em uma inflamação prolongada, causando danos aos tecidos. Com a finalidade de melhorar as propriedades da nanocelulose, a utilização de nanopartículas de óxidos metálicos vem sendo amplamente estudadas, devido a suas interessante propriedades ópticas, magnéticas, elétricas e antibacterianas. A nanocelulose pode adquirir novas propriedades ao se combinar com óxidos metálicos. Na biomedicina, a funcionalização de nanocelulose com óxidos metálicos apresentam melhorias nas propriedades antibacterianas e magnéticas, podendo ser utilizadas tanto em processos de cicatrização de feridas como em imagens por
ressonância magnética, entre outros. Diferentes óxidos metálicos são utilizados para funcionalização de
membranas de nanocelulose. Entre esses óxidos, os mais comuns são o óxido de zinco (ZnO), óxido de cobre (CuO), óxido de magnésio (MgO) e óxido de titânio (TiO2), sendo utilizados em diferentes aplicações como produtos de saúde, biossensores e outras aplicações de ponta. O Nb2O5 é um dos óxidos metálicos pouco explorado na área biomédica, porém possui grande capacidade de aplicação. De acordo com diferentes pesquisadores que estudaram o nióbio na área de biomateriais, foi possível verificar que o nióbio possui menor citotoxicidade em comparação a outros íons metálicos, apresentou melhoria de fosfatase alcalina, excelente biocompatibilidade em conjunto com o titânio, além de ter apresentado melhoria no metabolismo celular e bioatividade.

Para a obtenção do produto final, uma série de etapas são necessárias. Primeiramente a obtenção da membrana de nanocelulose, seguida da incorporação de nanopartículas de Nb2O5 e posteriormente as caracterizações necessárias para validar o material. Todas descritas detalhadamente nas ações envolvidas no projeto.

À medida que os resultados da pesquisa forem obtidos, será avaliada a capacidade antimicrobiana da membrana de nanocelulose funcionalizada com os óxidos metálicos escolhidos. Com isso, espera-se que a pesquisa realizada contribua para o setor, podendo servir de base para um investimento e desenvolvimento na área. Vale ressaltar, que um dos óxidos que será utilizado, o Nb 2O5 é um material abundante no Brasil, do qual possui mais de 90% da produção mundial do nióbio, necessitando dessa forma estudos mais aplicados para um maior aproveitamento do material. A possibilidade do uso de Nb 2O5 em pesquisas relacionando biomateriais ainda é pouco descrito na literatura, o que estimula novas descobertas relacionando esse material em uma área tão importante e que está em constante desenvolvimento. Da mesma forma, a partir da contribuição com o exterior e com nomes renomados da pesquisa, aumenta-se a
possibilidade de produção bibliográfica em revistas com fatores de impacto relevantes e internacionalmente conhecidas.