A bioatividade de complexos metálicos é de grande interesse atual na área de pesquisa de novos medicamentos. Fármacos anti-inflamatórios não-esteróides (FAINEs) são amplamente consumidos para o tratamento de doenças inflamatórias e de dor, mas seu contínuo uso pode ocasionar sérios efeitos colaterais ao trato gastrointestinal (TGI). Metalofármacos alternativos de Cu-FAINEs causam menores danos ao TGI, sem perder a atividade anti-inflamatória. No entanto, alguns destes são pouco solúveis. Adicionalmente, o desenvolvimento de materiais híbridos de FAINEs/polímeros para liberação modificada dos fármacos é interessante do ponto de vista de se aumentar a eficácia terapêutica e minimizar problemas de toxicidade. O objetivo deste trabalho foi investigar metodologia, com emprego de secagem via spray-dryer, para a preparação de materiais híbridos contendo complexos de cobre(II) com os fármacos naproxeno e sulindaco incorporados em acetato de celulose. Dois tipos de materiais híbridos foram obtidos para cada metalofármaco: CuFAINE/AC e CuFAINE/AC/OM, sendo o segundo preparado em presença de óleo mineral (OM). A caracterização destes produtos foi efetuada por análises elementares, espectroscopia vibracional no infravermelho, difratometria de raios X, análise termogravimétrica acoplada a espectrômetro de massas, ressonância paramagnética eletrônica, microscopia eletrônica de varredura e espalhamento de luz dinâmico. Os métodos utilizados levaram à interação dos metalofármacos de CuFAINEs com a matriz polimérica biocompatível de acetato de celulose, gerando materiais híbridos bioinorgânicos-orgânicos. Duas espécies de CuFAINEs: uma dimérica mantendo a estrutura original ([Cu2(FAINE)4(Laxial)2]) e outra monomérica - provavelmente do tipo ([Cu(FAINE)2(Laxial)2]) - foram identificadas nestes materiais. As partículas apresentaram tamanho nanométrico. Os resultados aqui obtidos abrem novas perspectivas para futuros estudos que visem à investigação da viabilidade de usar sistemas como estes para liberação mofidicada dos metalofármacos de CuFAINEs / The bioactivity of metal complexes has current and high interest in the field of development of new drugs. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely consumed to treat inflammatory diseases and pain. The continuous use of these drugs causes serious side-effects on the gastrointestinal tract (GT). Alternative copper(II)-metallodrugs (CuNSAIDs) show lower GT side-effects without loss of anti-inflammatory activity. However, some of them are poorly water-soluble. In addition, the development of NSAID/biocompatible polymeric hybrid materials for modified-release of pharmaceuticals is of interest to increase therapeutic efficacy and to lower toxicity of drugs. The aim of this work was to investigate a methodology adding the use of spray-drying technique to prepare hybrid materials containing copper(II) complexes with naproxen and sulindac drugs incorporated into cellulose acetate (CA). Two different materials were obtained for each metallodrug: CuNSAID/CA and CuNSAID/CA/MO, being the second one prepared in the presence of mineral oil (MO). The characterization of these products was conducted by elemental analysis, vibrational spectroscopy, powder x-ray diffraction, thermogravimetric analysis coupled to mass spectrometry, electron paramagnetic resonance, scanning electron microscopy and dynamic light scattering. The developed methodologies led to the interaction between the CuNSAIDs and the polymeric matrix generating bioinorganic-organic hybrid materials. Two CuNSAIDs species: a dimeric one that kept the complex original structure [Cu2(FAINE)4(Laxial)2] and a monomeric species, ([Cu(FAINE)2(Laxial)2] were identified in these materials. The particles have shown nanometric size. The obtained results open up new perspectives for future studies with the aim of investigating the availability of using this type of system for modified release of CuNSAIDs metallodrugs.

Com a crescente demanda por dispositivos implantáveis de suporte cardíaco (vulgarmente chamados de Coração Artificial) no tratamento da insuficiência cardíaca, surge a demanda por sistemas de transmissão de energia transcutânea (TET) para recarregamento das baterias implantadas. Esses sistemas reduzem os riscos de infecções, por não terem cabos atravessando a pele para alimentar os implantes; evitando também intervenções cirúrgicas reincidentes para troca de baterias. Normalmente, são pesquisados e testados sistemas TET por acoplamento magnético (indutivo) entre bobinas através da pele. Este trabalho propõe um modelo para o acoplamento por meio do campo elétrico, através de um capacitor, cujo dielétrico é constituído por polímeros (materiais biocompatíveis) e tecido biológico vivo (pele humana). Provas de conceito para transmissão de energia pelo acoplamento capacitivo apresentaram a possibilidade de mitigar problemas relacionados ao alinhamento axial exigido pelo acoplamento indutivo. Simulações computacionais de circuitos elétricos equivalentes ao acoplamento capacitivo foram confrontadas com experimentos in vitro e ex vivo, com tecidos vivos, validando o modelo proposto e servindo de base para o desenvolvimento de uma nova tecnologia. / Heart failure (HF) is a complex syndrome and a problem in the world. Ventricular assistive devices (VADs) are being used as target therapy in the treatment of HF. In order to avoid infectious due to the driveline passing through the patients, transcutaneous energy transmission systems (TET) have been developed to VADs. These TETs usually act by magnetic coupling between coils. The present work proposes a modeling for capacitive coupling through a dielectric composed of polymer and human skin. Bench tests demonstrated advantages over the axial alignment required by inductive systems. Computational simulations of the equivalent electric circuit for capacitive coupling were compared with in vitro experiments and validated the proposed model.

A associação dos irrigantes endodônticos hipoclorito de sódio e clorexidina forma um precipitado amarronzado e subprodutos que podem ser tóxicos aos tecidos periodontais apicais. O objetivo deste trabalho foi de avaliar qualitativamente e quantitativamente a resposta inflamatória destes irrigantes e suas associações em tecido conjuntivo no dorso do rato. Foram utilizados 24 ratos machos Wistar, 220 gr, cuja região dorsal foram confeccionadas quatro feridas cirúrgicas por punch de 08mm que receberam 20 mL dos irrigantes endodônticos, sendo divididos em: soro fisiológico, solução de digluconato de clorexidina a 2%, hipoclorito de sódio a 1% e a 2,5%, mistura de 10mL de hipoclorito de sódio a 1% mais 10mL de clorexidina a 2% e mistura de 10mL de hipoclorito de sódio a 2,5% mais 10mL de clorexidina a 2%. O experimento foi realizado em triplicata e os animais foram sacrificados nos tempos experimentais de 0 (imediato), 24h, 72h e 168h. Os fragmentos foram fixados e corados com hematoxilina e eosina para análise histomorfológica. Para a quantificação celular, cortes histológicos dos grupos de 24, 72 e 168h foram tratados para serem imunomarcados pelos anticorpos para linfócitos CD4 e CD8, e Anti pan-macrófago para marcação de macrófagos. Foram tomadas três fotografias num aumento de 400x de cada lâmina, para serem quantificadas através do software ImageJ. Os dados foram tabulados e submetidos ao teste estatístico ANOVA (dois critérios), com pós-teste de Bonferroni (=0,05), comparando os grupos em função dos marcadores, tempos experimentais e grupos testados. Os resultados obtidos na análise microscópica puderam identificar variações significativas entre os grupos estudados e o controle. Enquanto que no controle não foi verificado um grau de inflamação elevado, nos grupos testados foram observados destruição tecidual, aumento de número e tamanho de vasos, infiltrado inflamatório intenso, edema e início de epitelização até 168h. Na análise quantitativa, foi observado um pico celular em 72h para todos os marcadores (p<0,001). Todos os grupos testados apresentaram níveis celulares maiores que o grupo do soro fisiológico (p<0,001), exceto para o marcador de macrófagos (p>0,05). As associações das substâncias em comparação com as substâncias isoladas não apresentaram diferenças significantes (p>0,05), exceto em 72h no marcador CD4 e com hipoclorito de sódio a 2,5% (p<0,001). Estes resultados foram similares tanto para os grupos individuais bem como nas associações. Pode-se concluir, do ponto de vista biológico, que a associação entre o hipoclorito de sódio e a clorexidina mostraram resposta inflamatória semelhante as substâncias isoladas e que podem ser empregados na terapia endodôntica. / The association of endodontic irrigants sodium hypochlorite and chlorhexidine results in the formation of a brownish precipitate and its byproducts can be toxic to the periodontal tissue. The aim of this study was to evaluate qualitatively and quantitatively the inflammatory response of these drugs and their associations in the connective tissue on the back of the mouse. Four dorsal surgical wounds made by 08mm punch in twenty four male Wistar rats of 220 gr received 20 mL of each endodontic irrigants and were divided into grupos: saline solution, 2% chlorhexidine digluconate, 1% and 2,5% sodium hypochlorite, mixture of 10 ml of 1% sodium hypochlorite plus 10 ml of 2% chlorhexidine and mixture of 10 ml of 2,5% sodium hypochlorite plus 10 ml of 2% chlorhexidine. The test was performed in triplicate, the animals sacrificed at 0h (immediately), 24h, 72h and 168h and the fragments fixed, stained with hematoxylin and eosin for histomorphological analysis. To quantify cells, histological sections from 24, 72 and 168h groups were treated and immunostained by CD4, CD8 lymphocytes and Anti-pan macrophage antibodies. Three pictures were taken in a 400x magnification of each slide and quantified using the ImageJ software. Data was tabulated and submitted to ANOVA (two-way) with Bonferroni post-test (=0.05) comparing the markers, times and experimental groups. The results obtained in the microscopic analysis identified significant differences among the experimental and control groups. In control group there was not high degree of inflammation; in the experimental groups there were tissue destruction, number and size of vessels increased, intense inflammatory infiltration, edema and early epithelialization at 168h. In the quantitative analysis a peak of all cell markers was observed at 72h (p<0.001). All experimental groups showed higher cellular levels than the saline group (p<0.001) except for the macrophages marker groups (p>0.05). The associated or isolated use of the substances showed no significant differences (p> 0.05) except for 72h CD4 marker and with 2.5% sodium hypochlorite group (p<0.001). The results were similar for both individuals and associated groups. In conclusion the association between sodium hypochlorite and chlorhexidine showed inflammatory process similar to isolated substances and therefore it can be utilized in endodontic therapy.

A técnica de levantamento de seio maxilar (LSM) visa aumentar a altura óssea junto à superfície sinusal de maxila posterior atrófica utilizando diferentes materiais de preenchimento, para possibilitar a instalação de implantes dentários. Esses materiais de preenchimento podem variar quanto à origem e às propriedades físicoquímicas, resultando em diferentes respostas biológicas. O objetivo do atual trabalho foi avaliar a eficiência do Gen-Ox®inorg e GenPhos XP® na técnica de elevação do seio maxilar em comparação ao Bio-Oss®. Em 24 coelhos foi realizado o levantamento bilateral dos seios maxilares (SMs) utilizando 200 mm3 de material de preenchimento por seio, conforme os grupos experimentais Bio-Oss (6SMs/período), Gen-Ox (5SMs/período) e GenPhos (5SMs/período), e a janela óssea de acesso foi recoberta com uma membrana reabsorvível. Os animais de cada grupo foram eutanasiados aos 15, 30 e 60 dias e a região dos SMs foi coletada e fixada em formalina a 10% tamponada. As peças foram submetidas à análise microtomográfica para determinação do volume total do SM elevado e em seguida ao processamento histológico, sendo cortes coronais dos SMs obtidos e avaliados morfometricamente pelo método de volumetria de pontos. Todos os três materiais apresentaram excelente biocompatibilidade e promoveram a manutenção do volume do seio preenchido ao longo do tempo, sendo em média de 214,1 mm3. Em todos os grupos a formação óssea ocorreu em íntimo contato com as partículas de material. Ao término de 60 dias, o tecido ósseo formado mostrava-se maduro e preenchia parcialmente os espaços entre as partículas. A forma e tamanho das partículas de Gen-Ox gerou maior espaço entre as partículas que pode ter levado a formação de maior volume de tecido ósseo e de tecido conjuntivo (53,0 ± 10,1 mm3 e 74,1 ± 21,5 mm3) comparado ao Bio-Oss (43,7 ± 11,6 mm3 e 61,2 ± 23,3 mm3) e GenPhos (47,5 ± 10,4 mm3 e 58,5 ± 25,7 mm3). Baseado na estabilidade do volume sinusal elevado, na capacidade osteocondutora e na formação e maturidade óssea ao longo do tempo promovidos pelo Gen-Ox®inorg e GenPhos®, comparável ao do Bio-Oss®, conclui-se que esses dois biomateriais significam uma alternativa segura na técnica de LSM. / Maxillary sinus augmentation (MSA) for implant placement using bone graft or bone substitutes is a common procedure to increase the bone volume in the atrophic posterior part of the maxilla. Various bone substitutes have been used in sinus floor elevation procedures. Nonetheless, the biological performance of bone substitutes may vary according to origin, physical and chemical properties. The goal of this study was to evaluate the efficiency of both Gen-Ox®inorg and GenPhos XP® in maxillary sinus augmentation technique compared to Bio-Oss®. In 24 rabbits, it was conducted a bilateral lifting of the maxillary sinuses (MSs) using 200 mm3 of filling material for sinus in accordance with the experimental groups Bio-Oss (6SMs/period), Gen-Ox (5MSs/period) and GenPhos (5MSs/period). The sinus access window was covered with a resorbable membrane. The animals of each group were euthanized at 15, 30 and 60 days and the MSs were collected and fixed in 10% buffered formalin. The samples were submitted to microtomographic analysis to calculate the MS augmentation volume. Histological coronal sections of MS augmentation were used for morphological analysis and determination of volume density of each structure by point counting volumetry method. All three materials had excellent biocompatibility and promoted maintenance of the MS augmentation volume over time, averaging 214.1 mm3. In all groups the bone formation occurred in close contact with the material particles. At the end of 60 days, the bone tissue formed was mature and it partially filled the spaces between the particles. The shape and size of Gen-Ox particles generated greater space between the particles that may have led to a higher formation of bone volume and connective tissue (53.0 ± 10.1 mm3 and 74.1 ± 21.5 mm3) than Bio-Oss (43.7 ± 11.6 mm3 and 61.2 ± 23.3 mm3) and GenPhos (47.5 ± 10.4 mm3 and 58.5 ± 25.7 mm3). Based on the stability of the MS volume, the osteoconductive capacity and the bone formation and maturation over time promoted by Gen-Ox®inorg and GenPhos®, and comparable to Bio-Oss®, it is concluded that these two biomaterials may be a safe alternative in MSA technique.

O objetivo da presente pesquisa foi investigar o ganho e a qualidade óssea promovidos com a utilização da cerâmica bifásica HA/TCPp porosa comparativamente ao enxerto ósseo autógeno e ao Bio-Oss® associados ou não ao plasma rico em plaquetas (PRP), em cirurgias de levantamento de seio maxilar em coelhos. Em 54 coelhos foram realizados levantamento bilateral dos seios, sendo um dos seios preenchido com enxerto/biomaterial e sangue (SG) e o contralateral com o enxerto/biomaterial e PRP, e os grupos de tratamento designados de HA/TCPp/SG, HA/TCPp/PRP, AUT/SG, AUT/PRP, Bio-Oss/SG e Bio-Oss/PRP. Após os períodos de 30, 60 e 180 dias (n=18/período), as peças histológicas foram coletadas e fixadas em formol a 10% tamponado. Em seguida, imagens microtomográficas foram obtidas e as peças processadas histologicamente. O volume e altura do seio maxilar elevado foram determinados nas imagens microtomográficas e o percentual e volume do biomaterial e tecido ósseo avaliados nos cortes histológicos pela técnica morfométrica de volumetria de pontos. Os dados foram comparados pela ANOVA a três critérios e as médias contrastadas pelo teste de Tukey, com nível de significância de 5%. O volume e altura do seio maxilar elevado se mantiveram estáveis nos grupos Bio-Oss e HA/TCP, com valores médios de, respectivamente, 154,9mm3 e 5,6mm entre 30 e 180 dias, enquanto que, no grupo AUT essas mesmas dimensões reduziram, respectivamente, 33,3% e 21,7%. O enxerto autógeno sofreu rápida reabsorção e promoveu concomitantemente intensa neoformação/remodelação óssea até os 60 dias. Entre 60 e 180 dias o volume ósseo ganho não se manteve, reduzindo 52,5%. A associação do enxerto AUT com PRP acelerou o processo de neoformação/remodelação óssea e a reabsorção osteoclástica das partículas enxertadas. Já o volume do Bio-Oss® e HA/TCP, praticamente não se modificou em todo período e a formação óssea ocorreu nos espaços entre as partículas, ocupando um volume em média de 42,85mm3 aos 60 dias, que se manteve até os 180 dias. A adição do PRP aos biomateriais Bio-Oss® e HA/TCPp não promoveu alterações na quantidade de tecido ósseo neoformado, porém acelerou o seu processo de maturação, em relação aos grupos associados com SG. Os três materiais aqui usados no levantamento de seio maxilar, permitiram uma expressiva formação óssea, porém o volume ganho se manteve estável nos grupos HA/TCP e Bio-Oss, mas não no grupo AUT, onde esse volume reduziu drasticamente devido aceleração na remodelação óssea, com predomínio da reabsorção osteoclástica aliada à pressão sinusal. Conclui-se que o ganho ósseo no levantamento de seio maxilar com o HA/TCPp ou Bio-Oss mantémse estável porque oferece melhor resistência contra a pressão sinusal e a repneumatização em relação ao obtido com enxerto autógeno. A associação do PRP ao enxerto autógeno acelera o processo de formação/remodelação óssea, porém a sua associação ao HA/TCPp ou Bio-Oss não influencia no ganho final de volume ósseo, mas aumenta a velocidade de sua maturação. / This study investigated the bone gain and quality achieved by utilization of biphasic porous ceramic HA/TCPp compared to autogenous bone graft and Bio-Oss® associated or not with platelet-rich plasma (PRP), in maxillary sinus lift surgeries in rabbits. Bilateral sinus lift was performed in 54 rabbits, being one side filled with graft/biomaterial and blood (SG) and the contralateral side was filled with graft/biomaterial and PRP, and the treatment groups were designed as HA/TCPp/SG, HA/TCPp/PRP, AUT/SG, AUT/PRP, Bio-Oss/SG and Bio-Oss/PRP. After periods of 30, 60 and 180 days (n=18/period), the histological specimens were collected and fixed in buffered 10% formalin. Following, microtomographic images were obtained and the specimens were histologically processed. The volume and height of the lifted maxillary sinus were determined on the microtomographic images, and the percentage and volume of graft/biomaterial and bone tissue were morphometrically evaluated on the histological sections by point counting volumetry. Data were compared by threeway ANOVA and the means were compared by the Tukey test, at significance level of 5%. The volume and height of the lifted maxillary sinus were stable in the groups Bio- Oss and HA/TCP, with mean values of 154.9mm3 and 5.6mm between 30 and 180 days respectively, while in the group AUT the same dimensions were reduced in 33.3% and 21.7%, respectively. The autogenous graft exhibited fast resorption with concomitant intense new bone formation and remodeling up to 60 days. Between 60 and 180 days, the increase in bone volume was not maintained, reducing in 52.5%. The association of AUT graft with PRP accelerated the new bone formation/remodeling process and the osteoclastic resorption of grafted particles. Conversely, the volume of Bio-Oss® and HA/TCP was nearly unchanged throughout the period and bone formation occurred in the spaces between particles, filling a mean volume of 42.85mm3 at 60 days, which was maintained up to 180 days. The addition of PRP to the biomaterials Bio-Oss® and HA/TCPp did not promote changes in the quantity of newly formed bone, yet accelerated its maturation in relation to groups associated with SG. The three materials presently used for maxillary sinus lift allowed significant bone formation, yet the volume gain was stable in the groups HA/TCP and Bio-Oss but not in the group AUT, in which this volume was dramatically reduced due to the accelerated bone remodeling, with predominance of osteoclastic resorption associated with sinus pressure. It was concluded that, the bone gain in maxillary sinus lift with HA/TCPp or Bio-Oss remains stable because it offers better strength against the sinus pressure and pneumatization compared to that obtained with autograft. The association of PRP with the autogenous graft accelerates the process of bone formation/remodeling, yet its association with HA/TCPp or Bio-Oss does not influence the final bone volume gain, but increases the rate of bone maturation.

A bioatividade de complexos metálicos é de grande interesse atual na área de pesquisa de novos medicamentos. Fármacos anti-inflamatórios não-esteróides (FAINEs) são amplamente consumidos para o tratamento de doenças inflamatórias e de dor, mas seu contínuo uso pode ocasionar sérios efeitos colaterais ao trato gastrointestinal (TGI). Metalofármacos alternativos de Cu-FAINEs causam menores danos ao TGI, sem perder a atividade anti-inflamatória. No entanto, alguns destes são pouco solúveis. Adicionalmente, o desenvolvimento de materiais híbridos de FAINEs/polímeros para liberação modificada dos fármacos é interessante do ponto de vista de se aumentar a eficácia terapêutica e minimizar problemas de toxicidade. O objetivo deste trabalho foi investigar metodologia, com emprego de secagem via spray-dryer, para a preparação de materiais híbridos contendo complexos de cobre(II) com os fármacos naproxeno e sulindaco incorporados em acetato de celulose. Dois tipos de materiais híbridos foram obtidos para cada metalofármaco: CuFAINE/AC e CuFAINE/AC/OM, sendo o segundo preparado em presença de óleo mineral (OM). A caracterização destes produtos foi efetuada por análises elementares, espectroscopia vibracional no infravermelho, difratometria de raios X, análise termogravimétrica acoplada a espectrômetro de massas, ressonância paramagnética eletrônica, microscopia eletrônica de varredura e espalhamento de luz dinâmico. Os métodos utilizados levaram à interação dos metalofármacos de CuFAINEs com a matriz polimérica biocompatível de acetato de celulose, gerando materiais híbridos bioinorgânicos-orgânicos. Duas espécies de CuFAINEs: uma dimérica mantendo a estrutura original ([Cu2(FAINE)4(Laxial)2]) e outra monomérica - provavelmente do tipo ([Cu(FAINE)2(Laxial)2]) - foram identificadas nestes materiais. As partículas apresentaram tamanho nanométrico. Os resultados aqui obtidos abrem novas perspectivas para futuros estudos que visem à investigação da viabilidade de usar sistemas como estes para liberação mofidicada dos metalofármacos de CuFAINEs / The bioactivity of metal complexes has current and high interest in the field of development of new drugs. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely consumed to treat inflammatory diseases and pain. The continuous use of these drugs causes serious side-effects on the gastrointestinal tract (GT). Alternative copper(II)-metallodrugs (CuNSAIDs) show lower GT side-effects without loss of anti-inflammatory activity. However, some of them are poorly water-soluble. In addition, the development of NSAID/biocompatible polymeric hybrid materials for modified-release of pharmaceuticals is of interest to increase therapeutic efficacy and to lower toxicity of drugs. The aim of this work was to investigate a methodology adding the use of spray-drying technique to prepare hybrid materials containing copper(II) complexes with naproxen and sulindac drugs incorporated into cellulose acetate (CA). Two different materials were obtained for each metallodrug: CuNSAID/CA and CuNSAID/CA/MO, being the second one prepared in the presence of mineral oil (MO). The characterization of these products was conducted by elemental analysis, vibrational spectroscopy, powder x-ray diffraction, thermogravimetric analysis coupled to mass spectrometry, electron paramagnetic resonance, scanning electron microscopy and dynamic light scattering. The developed methodologies led to the interaction between the CuNSAIDs and the polymeric matrix generating bioinorganic-organic hybrid materials. Two CuNSAIDs species: a dimeric one that kept the complex original structure [Cu2(FAINE)4(Laxial)2] and a monomeric species, ([Cu(FAINE)2(Laxial)2] were identified in these materials. The particles have shown nanometric size. The obtained results open up new perspectives for future studies with the aim of investigating the availability of using this type of system for modified release of CuNSAIDs metallodrugs.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-07-31T12:54:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Ana Cláudia Dalmolin.pdf: 4507654 bytes, checksum: 94b0e5d7e5b5768e1913e17076d5138e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T12:54:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Ana Cláudia Dalmolin.pdf: 4507654 bytes, checksum: 94b0e5d7e5b5768e1913e17076d5138e (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A hipersensibilidade dentinária cervical (HSDC) ocorre devido à exposição dentinária da região cervical por fatores como perda de minerais do esmalte ou da própria dentina, ou por recessão gengival. A exposição dos túbulos dentinários, conforme a teoria hidrodinâmica, facilita a transmissão de estímulos desde a superfície dentinária até a polpa. Os biovidros são biomateriais que inicialmente foram desenvolvidos para reparo e regeneração óssea, e que passaram a ser empregados também no tratamento da HSDC. Considerando a falta de compreensão quanto a condição pulpar, e a lacuna existente entre os biomateriais e a eficácia no tratamento, foi proposta a utilização de um modelo in vivo em ratos, em que, através da exposição dentinária cervical, pudesse demonstrar o processo neuroinflamatório no tecido pulpar, bem como testar e avaliar os efeitos de duas formulações de biovidros experimentais para a obliteração de túbulos dentinários. Desta forma, foram utilizados 29 ratos Wistar machos, os quais receberam cirurgias de indução de recessão gengival, com instalação de dispositivo de permanência temporária, assim promovendo a manutenção da condição de túbulos dentinários cervicais expostos. Prosseguiu-se com a aplicação dos tratamentos de acordo com os grupos de estudo: Naive (N) - sem recessão gengival e sem tratamento; Sham (S) – com recessão gengival e sem tratamento; Verniz cavitário (V) - recessão gengival e tratamento com verniz cavitário; Biosilicato® (BV-BS) - recessão gengival e tratamento com Biosilicato®; Biovidro de estrôncio (BV-Sr) - recessão gengival e tratamento com biovidro de estrôncio; Biovidro de potássio (BV-K) - recessão gengival e tratamento com biovidro de potássio. Os tratamentos foram aplicados sobre a superfície dentinária exposta dos primeiros molares superiores esquerdos, a cada 4 dias durante 28 dias, totalizando 7 aplicações. Realizou-se processamento histológico das hemimaxilas esquerda e direita, com posterior coloração de hematoxilina e eosina (HE) para avaliar alterações no complexo dentino-pulpar, além de coloração imunohistoquímica (IHQ) para identificação de substância P (SP). Os resultados apontaram que não houve diferenças significativas (p>0,05, teste de Kruskal-Wallis) entre os grupos, considerando os critérios para alterações dentino-pulpares; tampouco foram observadas diferenças na imuno-marcação para SP. Concluiu-se que não há alterações no complexo dentino-pulpar ou aumento de substância P em dentes com exposição radicular e túbulos expostos em ratos. Nas condições em que foram aplicados, os biovidros experimentais não são capazes de causar danos na polpa dental. No entanto, sugere-se a continuidade das pesquisas, com a avaliação de outros parâmetros no modelo animal para a melhor compreensão do mecanismo da HSDC. / Cervical dentin hypersensitivity (CDH) occurs due to dentin exposure of the teeth’s cervical region by factors such as loss in enamel or dentin minerals, or gingival recession. Dentin tubules exposure, according to the hydrodynamic theory, facilitates the transmission of stimuli from the dentin surface to the pulp. Bioactive glasses are biomaterials that were initially developed for bone repair and regeneration, but they could also be used for CDH treatment. There is no understanding about pulp conditions when dentin is exposed, neither about the efficacy of biomaterials used to CDH treatment. It was proposed an in vivo model of cervical dentin exposure in rats. This in vivo model demonstrates the pulp neuroinflammatory process and tests the efficacy of Biosilicate® and of two others experimental formulations of bioglasses in dentinal tubules obliteration. Thus, 29 male Wistar rats were submitted to exposure of the dentinal tubules, through gingival recession surgery. A temporary device was installed to keep the dentinal tubules exposure. Then, the treatments were applied over the exposed dentin surface of the upper left first molars every 4 days during a 28 days period, with the total of 7 applications. The treatments were applied according to the study groups: Naive (N) – no recession and no treatment; Sham (S) – recession but no treatment; Cavity varnish (V) – gingival recession and treatment with varnish; Biosilicate® (BV-BS) – gingival recession and treatment with Biosilicate®; Strontium bioglass (BV-Sr) – gingival recession and treatment with strontium bioglass; Potassium bioglass (BV-K) – gingival recession and treatment with potassium bioglass. The dentin-pulp complex changes and investigation of substance P (SP) were evaluated through hematoxylin and eosin (HE) and immunohistochemical (IHC) stainings after histological processing and paraffin sectioning of the left and right hemi-maxilae. The results showed that there were no significant differences (p>0.05, Kruskal-Wallis test) among the groups considering the conditions of the dentin-pulp complex. No differences were observed in immunostaining for SP. It was concluded that teeth with cervical root exposition and opened tubules in rats do not have changes in the dentinpulp complex or in the pattern of immunotracing for SP. Experimental bioactive glasses are not capable of causing damage to the dental pulp under the conditions in which it was applied. Nevertheless, new animal model studies could be conducted using others histological and immunohistochemical parameters in order to understand the mecanisms of the CDH.

Os avanços relacionados à ciência dos biomateriais e engenharia tecidual buscam esclarecer os mecanismos envolvidos na resposta biológica associada ao uso desses dispositivos e sua interação com o sistema imune. Neste estudo, avaliou-se a resposta imune e inflamatória desenvolvida em camundongos frente à implantação de membrana de cortical óssea bovina no tecido subcutâneo, em implantação única e sequencial de duas membranas, assim como os possíveis mecanismos envolvidos no processo de reconhecimento e reabsorção desse biomaterial, de acordo com análise histomorfométrica, enzimática e molecular. Após a implantação da membrana, sinais de reabsorção que antes eram notados em pontos isolados, aos poucos se unem até sua completa degradação, observada somente após 15 dias. Todo o processo de reabsorção da membrana é acompanhado por uma reação inflamatória de magnitude moderada, seguida pelo declínio do número de leucócitos, surgimento de células gigantes multinucleadas e formação de uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso. A cinética de TNF- e MMP-2, MMP-8, MMP-9 e MMP-13 apresentou um padrão de produção decrescente, entretanto os níveis dos inibidores de metaloproteinases (TIMPs) e TGF- parecem atuar de forma inversa. A velocidade de reabsorção após duas implantações consecutivas da membrana foi maior quando comparada ao grupo de animais que sofreu apenas uma implantação, porém os resultados do teste de hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) demonstraram que a membrana é biocompatível, pois não elicitou resposta imunológica exacerbada após uma segunda implantação, confirmando então a natureza não imunogênica desse biomaterial. Finalmente, os animais CD14KO e MyD88KO apresentaram uma reabsorção mais lenta da membrana implantada, quando comparados aos animais C57Bl/6 (WT), demonstrando que as moléculas CD14 e MyD88 estão envolvidas no reconhecimento do biomaterial e desempenham importante papel no processo de reabsorção da membrana de cortical óssea bovina, indicando a participação de PAMPs e/ou DAMPs na resposta biológica gerada por esse biomaterial. / Advances related to the biomaterials science and tissue engineering seek to clarify the mechanisms involved in the biological response associated with the use of those devices and their interaction with the immune system. This study evaluated the inflammatory and immune response developed in mice after implantation bovine bone cortical membrane in subcutaneous tissue, in both, unique and sequential implantation of 2 membranes, as the mechanisms involved in this biomaterial recognition and resorption process, on regards to histomorphometric, enzymatic and molecular analysis. After membrane implantation, previously observed signs of resorption in isolated spots, gradually unite until their complete degradation after 15 days. The whole membrane resorption process is accompanied by a moderate inflammatory reaction, followed by a decline in the leukocytes number, appearance of multinucleated giant cells and formation of a capsule of fibrous connective tissue. The kinetics of TNF-, MMP-2, MMP-8, MMP-9 e MMP-13 showed a pattern of decreasing production, however, levels of metalloproteinases inhibitors (TIMPs) and TGF- seem to act in reverse way. The resorption rate after two successive membrane implantations was higher when compared to the group which suffered only one implantation, however, the results of delayed test hypersensity (DTH) demonstrated that the membrane is biocompatible, that is, it does not elicited too high immune response after a second position, confirming the non immunogenic nature of this biomaterial. Eventually, CD14KO and MyD88KO strains showed a slower membrane resorption when compared to animals C57Bl/6, demonstrating that the CD14 and MyD88 molecules are involved in biomaterial recognition and play an important role in bovine cortical bone membrane resorption process, indicating that PAMPs and/or DAMPs are involved in biological response generated by this biomaterial.

A utilização de nanopartículas (NP) magnéticas em várias áreas da biomedicina e biotecnologia vem recebendo elevado destaque nos últimos anos, graças à versatilidade de aplicações tais como: reparo de tecidos, diagnósticos, imagens por ressonância magnética, tratamento contra o câncer, separação celular, transporte controlado de drogas, entre outras. Atualmente, as NP com potencialidade de aplicação em biomedicina baseiam-se principalmente em óxidos magnéticos de ferro, os quais apresentam comportamento superparamagnético a temperatura ambiente e baixa magnetização da ordem de 60 emu g-1. A utilização dos óxidos se baseia em duas razões principais: facilidade e versatilidade de modificação da superfície e funcionalização devido aos grupos hidroxila na superfície das NP e pela baixa toxicidade comparada às NP magnéticas metálicas. Biocompatibilidade e funcionalidade específica são obtidas geralmente pela incorporação de materiais paramagnéticas e/ou diamagnéticos na superfície das NP contribuindo para diminuir ainda mais o baixo valor de magnetização de saturação dos óxidos. Nesse contexto, é necessário o desenvolvimento de novos núcleos magnéticos com elevado valor de magnetização, próximos aos valores observados para ferro metálico (~200 emu g-1). Entretanto, esses valores são observados apenas em NP metálicos com elevada toxicidade. Assim, neste trabalho, NP magnéticas bimetálicas de FePt, CoPt e NiPt recobertas óxido de ferro ou ferritas de Co e Ni foram sintetizadas pelo processo poliol modificado combinado com a metodologia de crescimento mediado por semente. As NP obtidas apresentaram tamanho e distribuição de tamanho compatíveis para aplicações biomédicas e a magnetização de saturação dos diferentes sistemas foi intensificada quando comparada às de NP de óxidos magnético puros. Os surfactantes ácido oleico e oleilamina presentes na superfície das NP como sintetizadas foram substituídos por moléculas de APTMS (3-aminopropiltrimetoxisilano) resultando em sistemas de NP dispersáveis em água. Adicionalmente, moléculas de carboximetil-dextrana foram conjugadas com as moléculas de APTMS modificando a superfície das NP e levando a formação de sistemas de NP magnéticas biocompatíveis, com estabilidade em dispersões aquosa e resposta magnética melhorada. As NP sintetizadas apresentam, em resumo, grande potencialidade para diversas aplicações em biomedicina. / In recent years, the magnetic nanoparticles uses in many biomedical and biotechnological areas have received great attention due to their applications possibilities such as: tissue repair, diagnostics, magnetic resonance imaging, cancer treatment, cell separation, and controlled drug delivery, among others. Today, the magnetic nanoparticles applications are mainly based on magnetic iron oxides, which exhibit superparamagnetic behavior at room temperature and low saturation magnetization around 60 emu g-1. Magnetic oxide uses was based in two main reasons: easily and versatility of surface changes and functionalization due to hydroxyl groups present on the oxide nanoparticles surface, and low toxicity compared with the magnetic metallic nanoparticles. Biocompatibility and targetable functionalizations are generally obtained by paramagnetic and/or diamagnetic materials incorporations onto the nanoparticle surface contributing to decreases the already low oxide saturation magnetization. In this context, the development of new magnetic nuclei with high magnetizations values closed to the metallic iron values (~200 emu g-1) is required. However, this value is only generally observed in highly toxic metallic nanoparticles. Therefore, in this study, bimetallic magnetic nanoparticles of FePt, CoPt and NiPt coated with iron oxide and Ni- or Co-ferrites in a core-shell structure are synthesized by using the modified polyol process combined with the seed-mediated growth method. Obtained nanoparticles presented size and size distribution compatible for biomedical applications and the saturation magnetization of the different synthesized systems were enhanced compared with the pure magnetic oxide nanoparticles. Oleic acid and oleylamine present on the as-synthesized magnetic nanoparticles surface were properly changed by (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTMS) molecules leading to water-dispersible magnetic nanoparticles system. In addition, carboxymethyl-dextran molecules were conjugated with the APTMS molecules changing the nanoparticles surfaces and resulting in biocompatible water-soluble magnetic nanoparticles systems with improved magnetic response. These synthesized biocompatible magnetic systems present a great potential for many biomedical applications.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-05-23Bitstream added on 2014-06-13T20:21:32Z : No. of bitstreams: 1 vasconcellos_lmr_dr_sjc.pdf: 1195264 bytes, checksum: 6797b053e1594bb9372c91865bdb71e3 (MD5) / O objetivo neste estudo foi avaliar e comparar a reparação óssea ao redor de implantes cilíndricos densos e porosos, ambos de titânio puro grau 2, confeccionados via metalurgia do pó, por meio de análise histológica, histomorfométrica e teste mecânico de cisalhamento. Previamente à cirurgia, todos os implantes foram caracterizados por meio de análise metalográfica e os implantes densos foram submetidos também a um rugosímetro. Em seguida, os implantes foram inseridos em tíbias de coelhos. Concluiu-se, portanto, que a técnica de metalurgia do pó é eficiente para produzir implantes densos e porosos, e que os porosos apresentam maior contato na área de interface osso-implante e maior adesão ao osso, melhorando a osseointegração deste implante ao tecido ósseo. / The aim of this study was to assess and compare the bone repair around dense and porous cylindrical implants, both made of commercially pure titanium by means of powder metallurgy. Histological analysis, histomorphometric analysis, and mechanical test were carried. Prior to the surgery, all implants were characterized by means of metallographic analysis. The dense implants were also submitted to perfilometer equipment. Following the implants were placed in the rabbit tibiae. Thus, these findings suggest that the powder metallurgy technique is efficient to produce dense and porous implants, and that the porous implants exhibit greater contact in the implant-bone interface and greater adhesion to the bone, therefore improving the osseointegration of this implant to the bone.