Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Carmen Gilda Barroso Tavares Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T18:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_SabinadaMemoriaCardosode_D.pdf: 7127568 bytes, checksum: 0ebd83d085ffff7fe81cf8749ab309fb (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A coesão de um grupo de profissionais de diversas áreas onde haverá troca de informações para a concretização de um biomaterial é fator decisivo para reunir todos os requisitos necessários de caracterizações físicas, químicas e biológicas e assim garantir biocompatibilidade e biofuncionalidade, associadas à interação entre o tecido vivo e o biomaterial. Scaffold biodegradável que combina a bioatividade de hidroxiapatita (HA) e a degradabilidade ajustável de matriz de poliuretano (PU) obtido a partir do PVAl foi desenvolvido nesta pesquisa e submetido à caracterizações morfológicas, mecânicas e biológicas. Este novo tipo de scaffold não é tóxico, apresenta interconexão de poros e microporos nas paredes dos poros, boa resistência mecânica e boa ativação de crescimento celular, propriedades que satisfazem as exigências do uso clínico. As análises através de microscopia eletrônica de varredura mostram além da conexão de poros as nanopartículas de hidroxiapatita distribuídas de maneira uniforme na matriz do bionanocompósito. Os valores médios de resistêcia à compressão da matriz e do bionanocompósito foram próximos de 60 MPa tanto para PVAl-PU como para PVAl-PU/HA com 25% de HA, e 105 MPa PVAl-PU/HA com 33% de HA. Após 24 horas de implante o biomaterial PVAl-PU/HA já apresentou em observação por MEV, detalhe de células aderidas, sugestivas provavelmente de células de fibroblasto, espraiamento com formação de uma camada celular compacta e homogênea e após 14 dias do implante foi observada a interação do biomaterial com as camadas do tecido subcutâneo e a invasão do crescimento celular pelos poros interconectados do scaffold. Portanto o scaffold desenvolvido neste trabalho é indicado com expectativas promissoras para implantes ósseos / Abstract: The cohesion of a group of professionals from many areas, exchanging information to concretize a bio material, is a crucial factor to gather all of the requirements of physical, chemical, and biological characterization and therefore ensure biocompatibility and bio functionality, associated to the interaction of the living tissue and the biomaterial. In this research it was developed and subjected to morphological, mechanical and biological characterization, a biodegradable scaffold that combines the bioactivity of hydroxyapatite (HA) and the adjustable degradability of polyurethane matrix (PU) obtained from the PVA1. This new kind of Scaffold is non toxic, has interconnected pores and micropores at the pore's wall, great mechanical resistance and great cellular growing activation. These properties meet the clinical use requirements. The scanning electronic microscopy analysis shows, beside the pore connection, the hydroxyapatite microparticles arranged evenly in the bionanocomposite. The medium values of compression resistance of the matrix and of the bionanocomposite were close to 60 MPa for PVA1-PU well as PVA1-PU/HA with 25% of HA, and 105 MPa PVA1-PUH/HA with 33% of HA. After 24 hours of insertion, the biomaterial PVA1-PU/HA presented as seen in MEV observation, adherent cells, probably coming from fibroblast cells, spreading with a cellular compact and homogeneous layer and, after 14 days of the insertion, it was observed the biomaterial interaction with the layers of the subcutaneous tissue and the invasion of the cellular growing through the scaffold's interconnected pores. Therefore, the osseous scaffold is indicated with promissing expectations to implants / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica

Abstract Whenever a foreign material is implanted into a human body an implant–tissue interface area forms between them. In this microenvironment, interactions take place between the implant and the surrounding tissue. The implantation of a biomaterial into tissue results in injury and initiation of the inflammatory response. This host response to biomaterials is an unavoidable series of events that occur when tissue homeostasis is disturbed by the implantation process. In bone tissue, biocompatible implants must initially be capable of strong bone implant contact and subsequently, allow the normal bone remodeling cycle around the implant. NiTi is a metal alloy composed of approximately a 50:50 ratio of nickel and titanium. It possesses shape memory and superelasticity properties, which make it an interesting biomaterial. NiTi has two phases: austenite and martensite. A decrease in temperature or applied stress induce the austenite-to-martensite transformation. Heating or removing the stress restores the parent austenite phase. The alloy in its martensite structure can be reshaped and strained several times more than a conventional metal alloy without irreversible deformation of the material. The alloy returns to its original shape as it changes from martensite-to-austenite. This transformation is seen as the macroscopic shape memory effect. This study further investigated the biocompatibility of NiTi, especially the bone cell response to both austenite and martensite. Different surface treatments were investigated in order to improve and possibly even control NiTi's bioactivity as a bone implant material. Osteoclasts grew and attached well on the austenite NiTi phase, but the results indicated that the biocompatibility of martensite NiTi was compromised. Oxidation of the NiTi surface improved osteoblast attachment and viability. This was due to the formation of a TiO2 surface layer of moderate thickness. Coating the NiTi surface with the extracellular matrix protein fibronectin was shown to enhance osteoblast proliferation and increase the number of cells in the G1 cell cycle stage. Austenite was more prone to show these effects than martensite. A sol-gel derived titania-silica surface treatment was observed to increase the bone implant contact of functional NiTi intramedullary nails. The surface treatment was most effective with the constant bending load provided by the NiTi nail.

O objetivo do presente estudo foi sintetizar e caracterizar arcabouços tridimensionais de vidros bioativos contendo nióbio e avaliar a influência destes materiais no comportamento de células pré-osteoblasticas in vitro. A produção dos arcabouços foi realizada pelo método sol-gel a partir da mistura de precursores da matriz e modificadores minerais. Foram produzidos vidros contendo Nióbio (BAG-Nb) e vidros sem adição deste componente (BAG). A adição do nióbio foi feita por meio de NbCl5. Após a formação do sol foram adicionados um surfactante e um catalisador da condensação para que fosse possível produzir um gel poroso que, com o processo de queima deu origem aos arcabouços. A caracterização da estrutura química foi realizada por difração de raio-x (DRX) e espectroscopia Raman. A morfologia dos materiais foi avaliada por microscopia de varredura (MEV) e microtomografia computadorizada de raios-x (MicroCT). Células pré-osteoblasticas MC3T3-E1 foram cultivadas para avaliação da influência dos materiais na sua proliferação, mineralização e expressão gênica. Para este fim foram utilizados os testes da Sulforonamida B, a coloração por Vermelho de Alizarina e o teste de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), respectivamente. A caracterização do material demonstrou a presença de estruturas cristalinas nos vidros produzidos. O Nióbio foi encontrado no grupo BAG-Nb em sua forma de óxido disperso pela matriz do vidro de acordo com os resultados de DRX e Raman. Quanto à sua estrutura, a porosidade superficial e macroposidade, o tamanho dos poros e a interconectividade entre os poros mostraram-se favoráveis para o crescimento de tecido em ambos os grupos produzidos. O nióbio foi encontrado na estrutura do vidro na sua forma de óxido (Nb2O5). A incorporação de Nb2O5 ao vidro não interferiu na proliferação celular no entanto, os materiais contendo Nb2O5 promoveram maior aumento na mineralização das células pré-osteoblasticas após 7 e 21 dias de cultivo, indicando maior diferenciação celular. Estes resultados demonstram que a incorporação de Nióbio resultou em materiais com composição química e macroestrutura adequadas, induzindo maior e mais rápida taxa de diferenciação celular na cultura de células in vitro. / The aim of this study was to synthesize and characterized sol-gel derived bioactive glasses scaffolds containing Niobium and evaluate its influence in pre-osteoblastic cell behaviour. Sol-gel route was used to produce porous scaffolds by foaming method. Matrix precursors and mineral modifiers were used to produce the sol. Scaffolds were produced in two distinct compositions. One group containing Niobium (BAG-Nb) and one group without this component (BAG) were produced. NbCl5 was used as Nb precursor. After sol mixture a surfactant and catalyst for condensation was added under stirring to produce a porous gel structure. Heating treatment was applied to produce porous scaffolds. Chemical characterization was performed with X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. To evaluate morphology, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Microcomputed thomography (μCT) were used. MC3T3-E1 pre-osteoblastic cells were used in cell culture analysis of cell proliferation, cell mineralization and gene expression. For these analyses, SulphoronamideB, Alizarin S Red and quantitative Polymerase Chain Reraction (qPCR) were used, respectively. Niobium was found scattered in glass matrix in its oxide form (Nb2O5) according to Raman and XRD results. These results showed Nb2O5 did not bond to glass matrix. Scaffolds superficial and macro porosity, pore size and connectivity were found favourable for growth of tissue. Cell proliferation was not influenced by the addition of Nb2O5, however scaffolds containing Nb2O5 induced increased mineralization after 7 and 21 days in preosteoblastic cell cultures. This result indicate increased cell differentiation for glasses containing Nb2O5. The development of bioactive glass scaffolds containing Niobium resulted in material with suitable chemical properties and microstructure with increased and faster mineralization in cellular studies showing potential of Nb2O5 containing bioactive glasses for tissue engineering applications.

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O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do laser de baixa intensidade na regeneração de defeitos ósseos críticos preenchidos com diferentes biomateriais. Foram utilizados 80 ratos machos adultos (Rattus norvegicus, albinus, Wistar) e um defeito de tamanho crítico (5 mm) foi criado na calvária de cada animal. Os animais foram divididos em 8 grupos experimentais (n=10): 1) Grupo C (Controle - coágulo sanguíneo), 2) Grupo LB (Laser de baixa intensidade - GaAlAs), 3) Grupo OA (osso autógeno), 4) Grupo OALB (osso autógeno + laser de baixa intensidade), 5) Grupo VB (vidro bioativo - Biogran), 6) Grupo VBLB (Biogran + laser de baixa intensidade), 7) Grupo BO (osso bovino - Bio-Oss®) e 8) Grupo BOLB (Bio-Oss® + laser de baixa intensidade). Os animais foram submetidos à eutanásia aos 30 dias pós-operatórios. Foram avaliadas as áreas de osso neoformado (AON) e de partículas remanescentes (APR). Os dados foram submetidos ao teste paramétrico ANOVA, seguido pelo teste de Tukey (p<0,05). O efeito fotobiomodulador do laser foi demonstrado no presente estudo uma vez que todos os grupos apresentaram maiores quantidades de AON quando comparados com o grupo C (9,96 ± 4,49%). Ao ser associado aos biomateriais, foi estatisticamente significativo somente quando relacionado ao Bio-Oss® (BOLB 48,57± 28,22). A menor área de APR foi encontrada nos grupos irradiados pelo laser, com diferença significativa somente no grupo BOLB (48,57± 28,22, p < 0,05). O laser de baixa intensidade demonstrou melhores resultados na regeneração óssea de defeitos de tamanho críticos, com maior taxa de AON, quando associado ao Bio-Oss®. / The purpose of this study was to evaluate the effect of low intensity laser on the regeneration of bone defects filled with different biomaterials. Eighty male rats (Rattus norvegicus, albinus, Wistar) were used and a critical size defect (5 mm) was created in the calvaria of each animal. The animals were divided into 8 experimental groups (n = 10): 1) Group C (Control - blood clot), 2) Group LB (Low intensity laser - GaAlAs), 3) Group OA (autogenous bone), 4) OALB group (autogenous bone + low intensity laser), 5) Group VB (bioactive glass - Biogran®), 6) VBLB Group (Biogran® + low intensity laser), 7) BO Group (bovine bone - Bio-Oss®) and 8) BOLB Group (Bio-Oss® + low intensity laser). The animals were submitted to euthanasia after 30 days postoperative. The areas of neoformed bone (AON) and of remaining particles (APR) were evaluated. The data were submitted to the ANOVA parametric test, followed by the Tukey test (p <0.05). The photobiomodulatory effect of the laser was demonstrated in the present study since all groups presented higher amounts of AON when compared to group C (9.96 ± 4.49%). When associated with biomaterials, it was statistically significant only when related to Bio Oss® (BOLB 48.57 ± 28.22, p < 0,05). The lowest APR area was found in the groups irradiated by the laser, with significant difference only in the BOLB group (48.57 ± 28.22). The low intensity laser showed better results in bone regeneration of critical size defects, with a higher AON rate, when associated with Bio-Oss®.

Introdução: A mastoidectomia cavidade aberta é considerada por muitos autores o procedimento cirúrgico de escolha para o tratamento da otite média colesteatomatosa, devido à alta incidência de recidiva da doença. Porém, a formação desta cavidade única pode gerar algumas complicações e a obliteração da cavidade mastóidea é uma técnica descrita e estudada para a eliminação desta cavidade. Materiais aloplásticos têm sido estudados em cirurgias de obliteração da cavidade mastóidea, porém estes materiais podem apresentar problemas de biocompatibilidade e de rejeição O cimento de osso alfa -tricálcio-fosfato é um material composto por cálcio e fosfato e apresenta composição bioquímica semelhante à fase mineral do osso. Embora já utilizado em cirurgias há mais de 10 anos, não existem estudos sobre a sua aplicação nas cirurgias de obliteração de cavidade mastóidea na literatura. Objetivo: Estudar a biocompatibilidade do cimento de osso alfatricálcio- fosfato na obliteração da cavidade mastóidea em guinea pigs. Casuística e Métodos: Vinte Cavia porcellus (guinea pig) fêmeas foram submetidos a procedimento cirúrgico na bula timpânica esquerda. Em 10 cobaias (grupo cimento) a bula timpânica foi obliterada com o cimento de osso alfa-tricálcio-fosfato e em 10 cobaias (grupo controle) a cavidade foi deixada sem preenchimento. 60 dias após o procedimento os animais foram sacrificados e avaliados quanto à presença de sinais clínicos de rejeição ao material e outras complicações. Os ossos temporais foram removidos e submetidos à análise histopatológica. Foram avaliados o tipo e o grau de resposta inflamatória e o grau de ossificação. Resultados: A taxa de mortalidade foi igual em ambos os grupos. As mortes foram atribuídas a complicações anestésicas. Entre as cobaias que completaram o estudo não foram observados sinais de complicações em nenhum caso. Oito animais (100%) do grupo cimento em e cinco animais (62,5%) apresentaram resposta inflamatório graus I e II que correspondem histopatologicamente a alterações cicatriciais normais ao procedimento cirúrgico. Não foi observado presença de reação inflamatória crônica tipo corpo estranho em nenhuma amostra de ambos os grupos. Quanto ao grau de ossificação, a média dos escores de ossificação no grupo controle (3,5) foi maior que o observado no grupo cimento (1,0). O grupo controle (3,5 ± 5) apresentou grau de ossificação estatisticamente maior quando comparado com o grupo cimento (1,0 ± 0,0) (p < 0,01). Conclusões: 1) O cimento de osso alfa-tricálciofosfato é biocompatível em osso temporal de cobaia. 2) O cimento de osso alfa-tricálcio-fosfato sofre remodelação óssea, porém não apresenta propriedade de osteocondução / Introduction: Many authors consider open cavity mastoidectomy the surgical procedure of choice for the treatment of otitis media with cholesteatoma, due to the high incidence of recurrence of the disease. However, the formation of this open cavity can generate some complications and mastoid cavity obliteration is one type of technique for the elimination of this cavity. Alloplastic materials have been testes in mastoid cavity obliteration, however such materials can present problems of biocompatibility and rejection. Alphatricalcium phosphate bone cement is a material compose of calcium and phosphate and presents physicochemical characteristics similar to the bone mineral fase. Although it has been used for more than 10 years, there are no studies in the literature on its application in mastoid cavity obliteration. Objective: This study aimed to evaluate the biocompatibility of alphatricalcium phosphate bone cement in the obliteration of the mastoid cavity in guinea pigs. Methods: We studied 20 Cavia porcellus (guinea pig) submitted to surgical manipulation of the left dorsal tympanic bulla. In the study group animals (n = 10), mastoid cavity obliteration was conducted with alphatricalcium phosphate bone cement. In the control group animals (n = 10), the cavity was left unfilled. On postoperative day 60, the animals were sacrificed and studied for signs of rejection of the material and other complications. Temporal bones were removed for histopathological study, in which the type and degree of inflammatory response, as well as the degree of ossification, were analyzed. Results: The mortality rate was the same in both groups. Deaths were attributed to anesthetic complications in the initial postoperative period. In the animals that survived, there were no complications. The histological analysis of the degree and type of inflammatory response shown no signs of foreign body in both groups, 8 (100%) of the samples in cement group and 5 (62,5%) of the samples in control group presenting category I or II inflammatory responses that corresponds histopathologically to an inflammatory response that normally occurs in tissues submitted to surgical trauma. There were no histopathological signs of foreign body reaction in none samples of both groups. As for the study of the degree of ossification, the mean ossification in the control group (3.5) was greater than that shown by the cement group (1.0). The control group showed statistically significant (p < 0.01) higher degrees of ossification (mean 3.5 ± 0.5) when compared to the cement group (1.0 ± 0.0). Conclusion: 1) Alpha-tricalcium phosphate bone cement is biocompatible in the mastoid cavity of guinea pigs 2) Alphatricalcium fosfato bone cement undergoes bone remodeling but it doesn´t present osteoconductive properties

Na presença de fraturas, infecções ou tumores ósseos que ocasionem perda extensa de tecido ósseo, existe a necessidade da utilização de enxerto ósseo autólogo. Apesar deste método ser considerado o padrão-ouro, apresenta algumas desvantagens, como a morbidade da área doadora e limitação do volume a ser obtido. Alternativamente, são considerados como uma importante opção de tratamento, os implantes com biomateriais. Dentre eles, destacam-se as esponjas de colágeno, hidroxiapatita e proteína morfogenética óssea (BMP). A elastina atualmente esta sendo investigada como nova opção para substrato na regeneração tecidual. Assim, o objetivo deste projeto foi avaliar o processo de reparo de defeitos ósseos enxertados com estes biomateriais. Foram estudados 77 animais da seguinte forma: Grupo 1 (G1-C): ratos com defeito crítico induzido no osso femoral direito, sem preenchimento com implante (grupo controle). Grupo 2 (G2-E24/37): animais com defeito produzido no fêmur distal direito, preenchido com membrana de elastina 24h a 37ºC. Grupo 3 (G3-E24/37+HA): animais com defeito produzido no fêmur distal direito, preenchido com membrana de elastina 24h a 37ºC + hidroxiapatita. Grupo 4 (G4-E24/37+BMP): animais com defeito produzido no fêmur distal direito, preenchido com membrana de elastina 24h a 37ºC + BMP. Grupo 5 (G5-C24/25): animais com defeito produzido no fêmur distal direito, preenchido com membrana de colágeno da serosa de intestino porcino 24h a 25ºC. Grupo 6 (G6-C24/25+HA): animais com defeito produzido no fêmur distal direito, preenchido com membrana de colágeno da serosa de intestino porcino 24h a 25ºC + hidroxiapatita. Grupo 7 (G7-C24/25+BMP): animais com defeito produzido no fêmur distal direito, preenchido com membrana de colágeno da serosa de intestino porcino 24h a 25ºC + BMP. As análises demonstraram a biocompatibilidade das membranas devido a ausência de elementos celulares característicos de processo inflamatório. A membrana de elastina isolada ou associada a hidroxiapatita não apresentou resultados superiores ao grupo controle, apenas quando associada à BMP, o resultado foi superior ao controle. A membrana de colágeno isolada ou associada à BMP ou hidroxiapatita apresentaram resultados superiores ao controle. Os biomateriais estudados apresentaram capacidade osteogênica e houve osteointegração na falha óssea induzida experimentalmente. / Bone lesions as fractures, infections or bone tumors can cause extensive bone loss. In this scenario, the use of any type of bone augments is advocated. Although autollogus bone graft is considered the gold standard, some disadvantages are related with this method such as donor area morbidity and limited availability of graft material. Alternatively, implants with biomaterials are considered an important option. Among them, the sponges of collagen, hydroxyapatite and BMP show outstanding results. Elastin is currently being investigated as a new substrate option in tissue regeneration. Thus, the objective of this project was to evaluate the repair process of bone defects grafted with these biomaterials. A total of 77 animals were studied as follows: Group 1 (G1-C): rats with critical defect induced in the right femoral bone, without implant filling (control group). Group 2 (G2-E24/37): animals with defect produced in the right distal femur, filled with elastin membrane. Group 3 (G3-E24/37 + HA): animals with defect produced in the right distal femur, filled with elastin membrane plus hydroxyapatite. Group 4 (G4-E24/37 + BMP): animals with defect produced in the right distal femur, filled with elastin membrane plus BMP. Group 5 (G5-C24/25): animals with defect produced in the right distal femur, filled with porcine intestinal serosa collagen membrane. Group 6 (G6-C24/25 + HA): animals with defect produced in the right distal femur, filled with porcine intestine serous collagen membrane plus hydroxyapatite. Group 7 G7-C24/25 + BMP: animals with defect produced in the right distal femur, filled with porcine intestinal serosa collagen membrane plus BMP. The analyzes demonstrated the biocompatibility of the membranes due to the absence of cellular elements characteristic of inflammatory process. The elastin membrane isolated or associated with hydroxyapatite did not present superior results to the control group. The result was superior to the control only when elastin was associated with BMP. The collagen membrane isolated or associated with BMP or hydroxyapatite presented superior results to control. The studied biomaterials presented osteogenic capacity and osseointegration in experimentally induced bone failure.

O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a influência da aplicação de vitrocerâmica bioativa na resistência de união de sistemas adesivos em dentina afetada por cárie, natural ou artificial, comparativamente à dentina hígida. Cento e vinte molares humanos, 80 hígidos e 40 cariados, foram selecionados, sendo que 40 dentes hígidos foram submetidos à formação de cárie artificial por ciclagem de pH. Após a planificação das superfícies oclusais, os dentes foram separados em quatro grupos (n=10), segundo o tipo de sistema adesivo (convencional Adper Single Bond ou autocondicionante AdheSE) e tratamento do substrato: Grupo 1 - condicionamento ácido, lavagem e secagem + Biosilicato + sistema adesivo; Grupo 2 - idem ao Grupo 1, sem Biosilicato; Grupo 3 - sistema adesivo autocondicionante + Biosilicato; Grupo 4 - idem ao Grupo 3, sem Biosilicato. Após os tratamentos, os dentes foram restaurados com compósito (Opallis - FGM). Os dentes foram armazenados em água, a 37ºC, por seis meses e, em seguida, seccionados, perpendicularmente à interface adesiva, produzindo palitos de 0,9 mm2 de espessura. As amostras foram fixadas à Máquina de Ensaios Mecânicos (EMIC DL 2000 - 0,5 mm/min) e submetidas ao ensaio de microtração até a fratura. Após os ensaios, as fraturas foram observadas em microscópio digital (Keyence) e o modo de fratura da interface adesiva foi avaliado em microscopia eletrônica de varredura (JSM 5410, Sony). Os valores de Resistência de União (RU) foram submetidos à análise estatística (2-way ANOVA, Bonferroni, p<0,05) e verificou-se que, para os dentes hígidos, G1 apresentou os melhores valores de RU, com diferença estatística (p<0,05) em relação aos demais grupos, seguido de G3 e G2, que não apresentaram diferença (p>0,05) entre si. Os menores valores de RU para esse substrato ocorreram para G4, diferente (p<0,05) em relação aos demais grupos. Depois do substrato hígido, os melhores resultados de RU ocorreram para dentes cariados artificialmente, em níveis semelhantes (p>0,05) entre todos os grupos, com exceção para G2. Para o substrato cariado, não houve diferença significante (p>0,05) entre os grupos estudados. Em comparação aos demais substratos, grupos em que houve aplicação de Biosilicato apresentaram maior RU (p<0,05) quando comparados aos grupos não tratados. Nos grupos em que não houve aplicação de Biosilicato, a RU foi maior (p<0,05) para dentes hígidos que utilizaram sistema adesivo convencional. Para os demais substratos, não houve diferença significante (p>0,05). Não houve diferença significante (p>0,05) na RU em G4, independente do substrato utilizado. A análise do padrão de fratura mostrou predomínio de fraturas adesivas em todos os substratos e seus respectivos grupos. Conclui-se que a associação do sistema adesivo convencional e Biosilicato proporcionou os maiores valores de RU dente/adesivo. / The aim of this in vitro study was to evaluate, by means of microtensile test, the influence of bioactive glass ceramics application in the bond strength of adhesive systems with prior acid etching and natural or artificial caries-affected dentin compared to sound dentin. One hundred and twenty extracted human molars, 80 sound and 40 decayed, were selected, and 40 sound teeth were subjected to artificial caries formation by pH cycling. After occlusal surfacess regularization, teeth were divided into four groups (n = 10): Group 1 - etching, rinsing and drying + Biosilicate + adhesive system; Group 2 - same procedure as Group 1, without Biosilicate; Group 3 - self-etching adhesive system + Biosilicate; Group 4 - same procedure as Group 3, without Biosilicate. After all treatments, teeth were restored with composite (Opallis - FGM). Then, teeth were stored in water at 37°C for six months and sectioned perpendicular to the bonding interface, producing sticks 0.9mm2 thickness. All samples were fixed into a testing machine (EMIC DL 2000 to 0.5 mm/min) and submitted to microtensile bond strength test. The fractures were observed in digital microscope (Keyence) and the fracture pattern was analyzed by scanning electron microscopy (JSM 5410, Sony). The tensile bond strength values (TBS) (2-way ANOVA, Bonferroni, p<.05) were: for sound teeth, G1 showed the best TBS values with statistical difference (p<.05) compared to the other groups, followed by G2 and G3, which showed no significant difference (p>.05) among themselves. The smaller TBS occurred for G4, with significant difference (p<.05) compared to the other groups. Following sound substrate, the second best TBS results occurred for teeth with artificial caries-dentin, at similar levels (p>.05) between all groups, except for G2. For the decayed teeth, there was no significant difference (p>.05) between groups. Groups in which Biosilicate was applied had a higher TBS (p <.05) when compared to untreated groups, which TBS was higher (p <.05) for the sound teeth group on which conventional adhesive system was used. There was no significant difference for the other substrates (p>.05). Regardless the substrate used, there were no significant differences (p>.05) in G4. The fracture pattern analysis showed predominance of adhesive fractures in all groups. It was concluded that the combination of conventional adhesive system and Biosilicate provided the greatest TBS between tooth and adhesive.

O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a influência da aplicação de vitrocerâmica bioativa na resistência de união de sistemas adesivos em dentina afetada por cárie, natural ou artificial, comparativamente à dentina hígida. Cento e vinte molares humanos, 80 hígidos e 40 cariados, foram selecionados, sendo que 40 dentes hígidos foram submetidos à formação de cárie artificial por ciclagem de pH. Após a planificação das superfícies oclusais, os dentes foram separados em quatro grupos (n=10), segundo o tipo de sistema adesivo (convencional Adper Single Bond ou autocondicionante AdheSE) e tratamento do substrato: Grupo 1 - condicionamento ácido, lavagem e secagem + Biosilicato + sistema adesivo; Grupo 2 - idem ao Grupo 1, sem Biosilicato; Grupo 3 - sistema adesivo autocondicionante + Biosilicato; Grupo 4 - idem ao Grupo 3, sem Biosilicato. Após os tratamentos, os dentes foram restaurados com compósito (Opallis - FGM). Os dentes foram armazenados em água, a 37ºC, por seis meses e, em seguida, seccionados, perpendicularmente à interface adesiva, produzindo palitos de 0,9 mm2 de espessura. As amostras foram fixadas à Máquina de Ensaios Mecânicos (EMIC DL 2000 - 0,5 mm/min) e submetidas ao ensaio de microtração até a fratura. Após os ensaios, as fraturas foram observadas em microscópio digital (Keyence) e o modo de fratura da interface adesiva foi avaliado em microscopia eletrônica de varredura (JSM 5410, Sony). Os valores de Resistência de União (RU) foram submetidos à análise estatística (2-way ANOVA, Bonferroni, p<0,05) e verificou-se que, para os dentes hígidos, G1 apresentou os melhores valores de RU, com diferença estatística (p<0,05) em relação aos demais grupos, seguido de G3 e G2, que não apresentaram diferença (p>0,05) entre si. Os menores valores de RU para esse substrato ocorreram para G4, diferente (p<0,05) em relação aos demais grupos. Depois do substrato hígido, os melhores resultados de RU ocorreram para dentes cariados artificialmente, em níveis semelhantes (p>0,05) entre todos os grupos, com exceção para G2. Para o substrato cariado, não houve diferença significante (p>0,05) entre os grupos estudados. Em comparação aos demais substratos, grupos em que houve aplicação de Biosilicato apresentaram maior RU (p<0,05) quando comparados aos grupos não tratados. Nos grupos em que não houve aplicação de Biosilicato, a RU foi maior (p<0,05) para dentes hígidos que utilizaram sistema adesivo convencional. Para os demais substratos, não houve diferença significante (p>0,05). Não houve diferença significante (p>0,05) na RU em G4, independente do substrato utilizado. A análise do padrão de fratura mostrou predomínio de fraturas adesivas em todos os substratos e seus respectivos grupos. Conclui-se que a associação do sistema adesivo convencional e Biosilicato proporcionou os maiores valores de RU dente/adesivo. / The aim of this in vitro study was to evaluate, by means of microtensile test, the influence of bioactive glass ceramics application in the bond strength of adhesive systems with prior acid etching and natural or artificial caries-affected dentin compared to sound dentin. One hundred and twenty extracted human molars, 80 sound and 40 decayed, were selected, and 40 sound teeth were subjected to artificial caries formation by pH cycling. After occlusal surfacess regularization, teeth were divided into four groups (n = 10): Group 1 - etching, rinsing and drying + Biosilicate + adhesive system; Group 2 - same procedure as Group 1, without Biosilicate; Group 3 - self-etching adhesive system + Biosilicate; Group 4 - same procedure as Group 3, without Biosilicate. After all treatments, teeth were restored with composite (Opallis - FGM). Then, teeth were stored in water at 37°C for six months and sectioned perpendicular to the bonding interface, producing sticks 0.9mm2 thickness. All samples were fixed into a testing machine (EMIC DL 2000 to 0.5 mm/min) and submitted to microtensile bond strength test. The fractures were observed in digital microscope (Keyence) and the fracture pattern was analyzed by scanning electron microscopy (JSM 5410, Sony). The tensile bond strength values (TBS) (2-way ANOVA, Bonferroni, p<.05) were: for sound teeth, G1 showed the best TBS values with statistical difference (p<.05) compared to the other groups, followed by G2 and G3, which showed no significant difference (p>.05) among themselves. The smaller TBS occurred for G4, with significant difference (p<.05) compared to the other groups. Following sound substrate, the second best TBS results occurred for teeth with artificial caries-dentin, at similar levels (p>.05) between all groups, except for G2. For the decayed teeth, there was no significant difference (p>.05) between groups. Groups in which Biosilicate was applied had a higher TBS (p <.05) when compared to untreated groups, which TBS was higher (p <.05) for the sound teeth group on which conventional adhesive system was used. There was no significant difference for the other substrates (p>.05). Regardless the substrate used, there were no significant differences (p>.05) in G4. The fracture pattern analysis showed predominance of adhesive fractures in all groups. It was concluded that the combination of conventional adhesive system and Biosilicate provided the greatest TBS between tooth and adhesive.

Introdução: O Centro de Material e Esterilização (CME) deve garantir a remoção completa de resíduos orgânicos e inorgânicos, sobretudo detergentes e endotoxinas, dos produtos críticos para saúde por meio do enxágue suficiente com água de qualidade. Com base nos recentes relatos de síndromes tóxicas do segmento anterior ocular, que foram associadas às más práticas de processamento do instrumental de oftalmologia, especialmente, a qualidade da água utilizada em seu enxágue final, esta Tese teceu a hipótese de que quanto mais pura for a qualidade da água do último enxágue, menor será a citotoxicidade encontrada nos produtos para saúde. Objetivo: Avaliar a citotoxicidade de cânulas de hidrodissecção submetidas à contaminação desafio, limpeza automatizada com enxágue final em diferentes qualidades de água: de torneira, tratada por deionizador, por destilação, por osmose reversa e por ultrapurificação. Métodos: 130 cânulas de hidrodissecção foram usadas, 26 por grupo experimental, caracterizados, de acordo com a água utilizada no último enxágue. As amostras foram submetidas à contaminação desafio interna e externamente por uma solução contendo 20% sangue de carneiro desfibrinado e 80% de Cloreto de Sódio a 0,9%, para simular um cenário desafiador de sujidade no material cirúrgico oftalmológico, sendo em seguida processadas, de acordo com um procedimento operacional padrão validado para este tipo de cânula, variando-se apenas a qualidade de água no enxágue final. Como controle positivo, foram utilizadas três cânulas descartáveis, que foram submetidas ao mesmo procedimento de contaminação desafio, imersas em uma solução contendo água de torneira e detergente enzimático que, após a evaporação da solução, foram esterilizadas. Para o controle negativo, foram usadas três cânulas das mesmas utilizadas nos grupos experimentais, com o mínimo de manipulação e na forma como foram fornecidas pelo fabricante, tendo sido apenas esterilizadas. Adicionalmente, foi incluído um grupo comparativo, no qual três amostras foram processadas em condições idênticas às dos grupos experimentais, enxaguadas com água de torneira, porém, sem secagem. Sequencialmente, procedeu-se a realização do teste de citotoxicidade pela incorporação do corante vital vermelho neutro para a obtenção da média da viabilidade celular de cada grupo experimental. Resultados: Ausência de citotoxicidade nos extratos das amostras, independente da diluição considerada na análise, sendo 83% a porcentagem média de viabilidade celular mínima obtida no extrato das amostras enxaguadas com água tratada por destilação na diluição de 12,5%. Conclusão: As cânulas de hidrodissecção não demonstraram citotoxicidade, independentemente da qualidade de água utilizada no último enxágue. Os resultados apresentados puderam ser alcançados unicamente por meio do uso de um procedimento operacional padrão de limpeza validado, baseado em literatura científica, em recomendações oficiais e na legislação relacionada. / Introduction: The Central Sterile Supply Department (CSSD) must guarantee the complete removal of organic and inorganic waste, especially detergents and endotoxins, from critical medical devices through sufficient rinsing with good-quality water. Based on recent reports of toxic anterior segment syndromes, which were associated with poor processing practices of ophthalmology instruments, particularly the quality of water used in the final rinse, this thesis has raised the hypothesis that the better the quality of the water used in the last rinse, the lower the cytotoxicity found in medical devices. Objective: To evaluate the cytotoxicity of hydrodissection cannulas, that were submitted to contamination challenge and then automated cleaning with final rinse in different qualities of water: tap water, water treated by a deionizer device, by distillation, by reverse osmosis and by ultrapurification. Methods: 130 hydrodissection cannulas were used, 26 per experimental group, characterized according to the last rinse water used. The samples were submitted to internal and external contamination challenge using a solution containing 20% defibrinated sheep blood and 80% Sodium Chloride at 0.9%, to simulate a challenging scenario of soiled ophthalmic surgical material, which was then processed, according to a validated standard operating procedure for this type of cannula, changing only the quality of water at the final rinse. Three disposable cannulas were used as positive controls, being submitted to the same contamination challenge procedure, then immersed in a solution containing tap water and enzymatic detergent, and then sterilized after evaporation of the solution. Three cannulas, identical to those used in the experimental groups, were used as negative controls, after minimum handling and exactly as they were supplied by the manufacturer, having only been sterilized. Additionally, a comparison group was included, from which three samples were processed under conditions identical to the experimental groups, rinsed with tap water, but without drying. Sequentially, the cytotoxicity assay was performed by incorporating the neutral red vital dye to obtain mean cell viability from each experimental group. Results: We observed absence of cytotoxicity in the sample extracts, regardless of the dilution considered in the analysis, with 83% of minimal cell viability obtained in the sample extract rinsed with distilled water at 12.5% dilution. Conclusion: Hydrodissection cannulas showed no cytotoxicity, regardless of the quality of water used in the final rinse. The results shown here were achieved by using a validated cleaning standard operating procedure based on scientific literature, official recommendations and related legislation.