Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:09:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341274.pdf: 2062367 bytes, checksum: 9e2c31ae12105178caf4239749a1d515 (MD5) Previous issue date: 2016 / As implicações biológicas da incorporação de agentes antibiofilmes às membranas utilizadas nas técnicas reconstrutivas de tecido ósseo não estão completamente esclarecidas. O objetivo deste estudo foi analisar a resposta inflamatória à implantação subcutânea de membranas de PLGA (ácido polilático co-glicólico) associadas a duas categorias de agentes antibiofilme: quatro tipos de lactamas e dois de nanopartículas de prata. Foram implantados, ao todo, 08 tipos de membranas (controles e testes) em 45 ratos Wistar adultos machos, distribuídos aleatoriamente nos períodos experimentais de 2, 7 e 30 dias. Cada animal recebeu 04 discos de membrana de 6mm de diâmetro, sendo que em todos os animais, 02 sítios obrigatoriamente receberam os discos controle (PLGA puro e colágeno) e os outros 02 sítios receberam, randomicamente, discos teste. Após cada período experimental, os animais foram anestesiados e submetidos a biópsias excisionais das áreas dos implantes e punção cardíaca (eutanásia) para a coleta de amostras de sangue e análise laboratorial - hemograma. As amostras removidas foram fixadas em formol, processadas e incluídas em parafina. A partir de cortes semi-seriados de 5 micrometros, foram confeccionadas as lâminas histológicas, coradas com HE para análise descritiva e semi-quantitativa da resposta inflamatória e biocompatilidade dos compostos testados. A membrana controle de colágeno foi a que mostrou maior reação tecidual ao longo dos 30 dias, com presença de macrófagos e células gigantes multinucleadas. As membranas testadas mostraram reação amena, muito semelhante entre si, e à membrana controle de PLGA puro. Dentro dos períodos experimentais testados, as amostras teste mostraram melhor resposta tecidual que as amostras controle.<br> / Abstract : Biological aspects of the use of membranes for tissue reconstructive procedures embedded with anti-bacterial agents are not completely elicited. The aim of this study was to analyze the inflammatory response to subcutaneous implantation of bioabsorbable poly(lactic-co-glycolic acid) - PLGA membranes embedded with two different categories of anti-bacterial agents: four types of lactams and two silver nanoparticles. Collagen and pure PLGA membranes were used as control groups. Each animal randomly received 04 membranes, 02 of them necessarily the control discs. After 02, 07 and 30 days of implantation, the animals were anesthetized for the excisional biopsy of the implant areas and for blood sample collections through cardiac puncture (euthanasia). The skin samples were histologically processed and embedded in paraffin to undergo semi-serial cuts of 5 micrometers; these slides were stained using Hematoxylin-Eosin and descriptively analyzed by light microscopy. Semi-quantitative inflammatory response analyses of the tested compounds were also made. Both tested antibiofilm agents showed a similar mild reaction with a good resolution at the end of the experimental period. Within the experimental periods tested, the test samples showed better tissue response than the control samples.

Made available in DSpace on 2016-05-19T13:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1914 bytes, checksum: 7d48279ffeed55da8dfe2f8e81f3b81f (MD5) Dissertação_Keicyanne Fernanda_Final (Pós-Mégine).pdf: 3472793 bytes, checksum: 05233b2232a647f6409f56ea19a1dabb (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / O titânio e suas ligas são os materiais mais comumente utilizados na substituição de tecidos duros por possuírem resistência mecânica, biocompatibilidade, resistência à corrosão e fácil manipulação. Embora o titânio possua várias vantagens sobre outros biomateriais, seu uso em longo prazo pode ocasionar problemas de rejeição. A modificação da superfície do titânio a fim de criar microrrugosidades é uma estratégia efetiva para melhorar a adesão e proliferação celular sobre implantes. Quando um implante danifica ou invade as barreiras epitelial e das mucosas, pode servir como reservatório para microrganismos e desta forma predispor à infecção. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi modificar a superfície do titânio, utilizando nanopartículas de prata (Ag) e lectina, a fim de melhorar a sua biocompatibilidade e conferir propriedades antimicrobianas a este material. O racional por trás destas mudanças é que a criação de uma topografia em nanoescala pode contribuir para mimetizar o ambiente celular melhorando a osseointegração e diminuindo o risco de infecção. Em nosso estudo, nanotubos de dióxido de titânio (NTs-TiO2) com estrutura bem distribuída e organizada, com diâmetro em torno de 70–80nm, foram sintetizados por anodização eletroquímica e decorados com nanopartículas de Ag usando a técnica de layer-by-layer (LbL), enquanto a lectina do peixe Oreochromis niloticus (OniL) foi incorporada aos NTs-TiO2 por spin coating. Estas amostras foram caracterizadas e avaliadas quanto a sua citotoxidade, adesão celular, potencial osteogênico e atividade bactericida. Nossos resultados mostraram que tanto as nanopartículas de Ag, como a Onil foram incorporadas com sucesso à superfície dos NTs-TiO2. Entretanto nossas preparações de LbL não foram capazes de melhorar a biocompatibilidade ou inibir o crescimento de bactérias nos NTs-TiO2. Por outro lado, a funcionalização dos NTs-TiO2 com a OniL induziu eficientemente a adesão e proliferação dos osteoblastos. Nossos resultados apontam para o uso da lectina OniL para melhorar a qualidade dos implantes de NT-TiO2 existentes. / 2016-12-09

O desenvolvimento atual de materiais ósseo-substitutos com potencialidade de promover o fechamento completo de um defeito ósseo crítico tem levantado questões quanto à sua atuação biológica. Uma opção de material ósseo utilizado são os enxertos ósseos de origem animal, pois possuem propriedades físicoquímicas similares ao osso humano. O osso bovino misto que preserva a estrutura colagênica e o mineral ósseo tem sido proposto e utilizado como material ósseosubstituto. O objetivo desse estudo foi avaliar a biocompatibilidade e o potencial osteogênico de um enxerto bovino ósseo subistituto, OrthoGen® (Baumer S.A.), na forma de partículas (OGp) e blocos (OGb). Para a avaliação da biocompatibilidade, 100 mg de OrthoGen® nas formas de partícula e bloco, foram implantados no subcutâneo de ratos (n=25) e o tecido reacional foi avaliado aos 7, 14, 21, 30 e 60 dias (n=5 animais/período) após a implantação. Para a análise do potencial osteogênico foram implantados 100 mg de Orthogen® nas formas de partícula e bloco em defeito critico na calvária de ratos (n=30), e a formação óssea foi mensurada aos 1, 3 e 6 meses (n=10/período) após a implantação. A análise radiográfica e histomorfométrica revelaram que no tecido subcutâneo o OGb foi melhor aceito pelo organismo quando comparado ao OGp com uma frequência menor de células gigante multinucleadas entre os períodos avaliados (OGb 0,23% vs OGp 2,19%) e consequentemente uma média de reabsorção também menor (OGb 13% vs OGp 38%). Em ambos os implantes não foi encontrado focos de infiltrado inflamatório composto por leucócitos polimorfonucleares, linfócitos e plasmócitos. Na calvária o OGb mostrou níveis de reabsorção inferiores e uma maior taxa de formação óssea quando comparado ao OGp após 6 meses (OGb 70 mm³ vs OGp 17 mm³). Baseado no modelo experimental utilizado neste estudo, concluímos que ambas as formas do Orthogen® são biocompatíveis em tecido subcutâneo, no entanto, sua forma em bloco promove uma maior formação óssea, possuindo uma capacidade osteogênica superior à forma em partícula, no modelo experimental avaliado. / The current development of bone graft materials with the potential to promote the complete closure of a critical size bone defect has raised questions as to its biological activity. An option of bone material used, are animal bone grafts since the human bone have similar physicochemical properties. Among the materials is the integral bone substitute of bovine origin, which preserves the organic and inorganic compound of the bone tissue, has been proposed and used as bone graft. The aim of this study was to evaluate the biocompatibility and osteogenic potential of a new integral bone substitute OrthogenTM (Baumer S.A.) in the form of particles (OGp) and block (OGb). For biocompatibility evaluation, 100mg OrthogenTM was implanted into dorsal subcutaneous pocket of rat (n= 25) and the reactional tissue was analyzed at 7, 14, 21, 30 and 60 days (n=5animals/period) after implantation. For osteogenic potential evaluation, 100mg OrthogenTM was implanted into critical-size defect in parietal bones of rat (n=30) and the bone formation, biomaterial reabsorption, connective tissue formation and osteoclast activity was evaluated at 1, 3 and 6 months (n=10/period) after implantation. Radiographic and histomorphometrical analysis showed that, in the subcutaneous tissue the OGb was more accepted by the host compared to OGp, with lower density of the multinucleated giant cells (OGb 0.23% vs. OGp 2.19%) and consequently a lower rate of matrix resorption (OGb 13%, vs. OGp 38%). In both implants was not found focus of inflammatory infiltrated composed by polymorphonuclear leucocytes, lymphocytes and plasmocytes. In rat calvaria the OGb showed lower rate of reabsorption and more volume of bone formation compared to OGp after 6 months (OGb 70 mm3 vs OGp 17 mm3). Based on experimental models used in this study we concluded that both forms of the OrthogenTM was biocompatible in subcutaneous tissue, however, its form of porous block promoted greater bone formation and has a higher osteogenic capacity than the particle shape, in the evaluated experimental model.

One strategy for bone regenerative engineering is to use matrices associated to osteogenic and angiogenic molecules to increase bone formation. The aim of the present study was to evaluate the efficacy of treatment of extensive cranial bone defects with the F1 protein obtained from latex adsorbed at different concentrations (0,01%, 0,025%, 0,05% e 1%) to two different bonesubstitutes biomaterials, deproteinized bovine bone (DBB) and biphasic calcium phosphate ceramics (pBCP) using a preclinical model in rats. Defects of 8-mm diameter were created in parietal bones of 72 rats filled with the pure biomaterial or carried with the different concentrations of F1 protein, in the microtomographic images a visual analysis of the microtomographic reconstructions of the skull through transverse, coronal and sagittal sections. Subsequently, the segmentation of the defect in the reconstructions will be done through an image processing algorithm to quantify the parameters. Analyzing, in the BP-G group, the total volume of bone (TV), in the CSBD-CG group, the total volume of new bone (TV-NB), and in the treated groups, the total volume of the grafted region (TV/GR), the total volume of new bone (TV-NB) and biomaterials (TV/DBB and TV/pBCP). In tissue sections stained with Hematoxylin and Eosin a descriptive histological analysis was performed to verify the tissue response to treatment with F1 protein and its association with osteoconductive biomaterial and correlate it with the histomorphometric determination to obtain percent values and volume of neoformed bone tissue, biomaterial, bone marrow and soft tissue. In the characterization of DBB and pBCP biomaterials, it was performed through the combined analytical methodology by SEM and SDD-EDS, to analyze external morphology and elemental chemical composition. All the results were compared between the groups by the ANOVA variance analysis and the Tukey tests at the 5% level of significance (Statistica v.5.1, StatSoft). After 12 weeks, defects treated with biomaterials without F1 presented greater bone formation in relation to the control group. The association of 0.025% and 0.05% of F1 plus DBB showed higher bone formation (32.6% and 25.1%, respectively) when compared to pBCP, being 19.3% and 15.1%, respectively. We conclude that the stimulation of angiogenesis and osteogenesis depends on its concentration of F1e and the physicochemical properties of the carrier material. / Uma estratégia da engenharia regenerativa óssea é usar matrizes associadas a moléculas osteogênicas e angiogênicas para aumentar a formação óssea. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficácia do tratamento de defeitos ósseos cranianos extensos com a proteína F1 obtida do látex adsorvido em diferentes concentrações (0,01%, 0,025%, 0,05% e 1%) a dois diferentes biomateriais ósseo-substitutos, osso bovino desproteinizado (DBB) cerâmica de fosfato de cálcio bifásica (pBCP) utilizando um modelo pré-clínico em ratos. Defeitos de 8 mm de diâmetro foram criados nos ossos parietais de 72 ratos preenchidos com o biomaterial puro ou carregados com as diferentes concentrações da proteína F1, nas imagens microtomográficas uma análise visual das reconstruções microtomográficas do crânio através de cortes transversais, coronais e sagitais. Subsequentemente, foi feito segmentação do defeito nas reconstruções através de algoritmo de processamento de imagem para quantificação dos parâmetros. Analisando, no grupo BP-G, o volume total de osso (TV), no grupo CSBD-CG o volume total de osso novo (TV-NB), e nos grupos tratados, o volume total da região enxertada (TV-GR), volume total de osso novo (TV-NB) e biomaterial (TV-DBB e TV-pBCP). Nos cortes teciduais corados pela Hematoxilina e Eosina foi realizado uma análise histológica descritiva para verificar a resposta tecidual frente ao tratamento com a proteína F1 e a sua associação com biomaterial osteocondutor e correlaciona-la com a determinação histomorfométrica para a obtenção dos valores percentuais e de volume de tecido ósseo neoformado, biomaterial, medula óssea e tecido conjuntivo. Na caracterização dos biomaterias DBB e pBCP, foi realizado através da metodologia analítica combinada por SEM e SDD-EDS, para analisar morfologia externa e composição química elementar. Todos os resultados foram comparados entre os grupos pela análise de variância ANOVA e o tests de Tukey ao nível de significância de 5% (Statistica v.5.1, StatSoft). Após 12 semanas, defeitos tratados com biomateriais sem F1 apresentaram maior formação óssea em relação ao grupo controle. A associação de 0,025% e 0,05% de F1 mais DBB mostraram maior formação óssea (32,6% e 25,1%, respectivamente) quando comparados com pBCP, sendo 19,3% e 15,1%, respectivamente.Nós concluímos que, a estimulação da angiogênese e osteogênese depende de sua concentração de F1e das propriedades físico-químicas do material carreador.

Este estudo avaliou o processo de reparo ósseo em cavidades cirúrgicas de tamanho não crítico, quando preenchidas por diferentes biomateriais. Um defeito ósseo de 5 mm de diâmetro por 8mm profundidade foi criado em cada metáfise tibial de 27 coelhos machos. Foram estabelecidos 4 grupos com 12 cavidades por material. As cavidades foram preenchidas com matriz óssea bovina inorgânica, GenOx Inorg® (grupo 1), matriz óssea bovina orgânica, GenOx Org® (grupo 2), matriz óssea bovina composta, GenMix® (grupo 3) e sulfato de cálcio di-hidratado (Grupo 4). Adicionalmente, seis cavidades preenchidas com coágulo sanguíneo foram utilizadas como controle (grupo 5). Os animais foram mortos após 30, 60 e 90 dias e as amostras coletadas foram submetidas ao processamento histotécnico para obter cortes de 5 m de espessura, corados com hematoxilina e eosina. Foram realizadas análises histomorfológica descritiva e histomofométrica, que consistiu na mensuração da área de tecido ósseo neoformado. Os dados obtidos foram submetidos ao teste estatístico de Kruskal-Wallis e Dunn. Aos 30 e 60 dias a área de tecido ósseo neoformado ocorreu de forma semelhante entre todos os grupos (P > 0,05). No período de 90 dias houve diferença significativa entre os grupos 2 e 4, bem como entre os grupos 4 e 5. Ao realizar a análise estatística de cada grupo em função dos 3 períodos experimentais, constatou-se que nos grupos 1, 2 e 3 a área de tecido ósseo neoformado aos 30 dias foi menor (P < 0,05) em relação a 60 e 90 dias. No grupo 4, ocorreu diferença significativa entre os períodos de 30 e 90 dias, já no grupo 5 houve diferença significante ao comparar 30 e 60 dias. Com base na microscopia observamos que os biomateriais estudados não inibiram o processo de reparo; o GenOx Inorg e a matriz inorgânica presente no GenMix exibiram características morfológicas de propriedade osteocondutora, mais intensa no primeiro grupo. O GenOx Org e o sulfato de cálcio di-hidratado apresentaram-se completamente reabsorvidos aos 30 dias. Foi possível concluir que os valores neoformativos proporcionados pelo GenMix não foram significativamente superiores, àqueles obtidos pelo GenOx Inorg, GenOx Org e sulfato de cálcio di-hidratado. Os diferentes biomateriais utilizados não apresentaram resultados superiores ao coágulo sanguíneo, exceto o sulfato de cálcio di-hidratado aos 90 dias. / This study evaluated the bone healing process in non-critical surgical cavity size, when grafted with different biomaterials. A 5mm wide and 8mm long defect were created in each tibial metaphysis of 27 male rabbits. Four groups of 12 cavities per material were established. The cavities were filled with deproteinized bovine bone, GenOx Inorg ® (group 1), demineralized bovine bone, GenOx Org® (group 2), composite bovine bone, GenMix® (group 3) and di-hydrate calcium sulfate (group 4). Additionally 6 cavities were filled with blood clot for control purposes (group 5). At 30, 60 and 90 days after surgery the animals were killed and the grafted areas were submitted to histologically process to obtain a 5 m thickness sections and stained with hematoxylin and eosin. The specimens were proceeded to descriptive and quantitative microscopic analysis, by measuring the area of new formed bone. The results were statistically analyzed by the Kruskal-Wallis and Dunn tests. At 30 and 60 days the area of new bone formation was similar among all groups (P > 0,05). In 90 days period there was a significant difference between groups 2 and 4, as well as groups 4 and 5. Performing the statistical analysis of each group in relation to the 3 experimental periods, it was found that in groups 1, 2 and 3 the area of new bone formed at 30 days was lower (P < 0,05) than 60 and 90 days. There was a significant difference in group 4 comparing the periods 30 and 90 days and in group 5 between 30 and 60 days. Based on microscopy findings we observed that the biomaterials studied did not inhibit the repair process; the GenOx Inorg and inorganic matrix present in GenMix exhibited morphological characteristics of osteoconductive property, more intense in the first one. The GenOx Org and di-hydrate calcium sulfate were completely reabsorbed within 30 days. It was concluded that the values of new bone formed area provided by GenMix were not significantly higher than obtained by GenOx Inorg, GenOx Org and di-hydrate calcium sulfate. The different biomaterials used did not show better results than blood clot, except di-hydrate calcium sulfate at 90 days.

A prática de colecionar material biológico humano na forma de Biorrepositórios (coleção de material biológico humano, coletado e armazenado ao longo da execução de um projeto de pesquisa específico) se tornou essencial para o avanço da pesquisa clínica. Contudo, normativas nacionais e internacionais recomendam a utilização de uma padronização mínima nas diversas práticas que abrangem a manipulação, gerenciamento e armazenamento de tais amostras e suas informações associadas de modo a garantir a qualidade dos resultados das pesquisas, ao mesmo tempo assegurar os padrões éticos e legais, respeitando o princípio da dignidade humana. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar os setores de pesquisa do HU-UFMA (Hospital Universitário da Universidade Federal do Maranhão/HU-UFMA) que armazenam Biorrepositórios, quanto aos recursos humanos, estrutura física e padrões técnicos existentes, bem como desenvolver os Procedimentos Operacionais Padrão (POP’s) para manipulação e guarda das amostras biológicas pertencentes á estes Biorrepositóriose e outros que poderão vir a ser cirados. Para cumprir tais objetivos foram feitas visitas aos setores do hospital aonde são desenvolvidas as pesquisas; e aplicação de questionário com os Pesquisadores Responsáveis pelos grupos de pesquisa e com os Gestores dos setores de pesquisa na instituição. Os resultados dos questionários apontaram que alguns setores de pesquisas não contêm, e outros, estão em fase de desenvolvimento de seus POP’s para coleta, manipulação, gerenciamentos e guarda de Biorrepositórios, e que alguns grupos de pesquisas possuem, de forma isolada, POP’s para alguma das etapas de manipulação das amostras biológicas de seus Biorrepositórios. Foram identificados, ainda, os materiais biológicos que compõem os Biorrepositórios dos estudos realizados na instituição. A partir daí, realizou-se consultas a alguns dos POP’s existentes nos grupos de pesquisas e POP’s assistenciais de um dos setores estudado, para um melhor embasamento sobre os métodos utilizados nas pesquisas da instituição, além das diretrizes nacionais e internacionais sobre o tema abordado. O resultado foi a elaboração de POP’s para coleta, processamento e armazenamento das coleções de Biorrepositórios armazenados nos setores de pesquisas; elaboração de um manual de coleta, processamento, armazenamento e descarte das amostras visando à criação de Biorrepositórios; criação de formulários para registro das variáveis pré-analíticas existentes nas etapas de manipulação e guarda das amostras; e criação de modelos de formulários para cadastro do participante da pesquisa e de amostras armazenadas, no hospital. / The practice of collecting human biological material in the form of bio-repositories (collection of human biological material, collected and stored throughout the execution of a specific research project) has become essential for the advancement of clinical research. However, national and international regulations recommend the use of a minimum standardization in the various practices that cover the handling, management and storage of such samples and their associated information in order to guarantee the quality of the results of the research, at the same time assuring the ethical and respecting the principle of human dignity. In this context, the objective of the present study was to characterize the research sectors of the HU-UFMA (University Hospital of the Federal University of Maranhão / HU-UFMA) that store Biorrepositories in terms of human resources, physical structure and existing technical standards, as well as to develop the Standard Operating Procedures (SOPs) for manipulation and storage of the biological samples belonging to these bio-repositories and others which may be drawn. In order to fulfill these objectives visits were made to the sectors of the hospital where the research is carried out; and questionnaire application with the Researchers Responsible for the research groups and with the managers of the research sectors in the institution. The results of the questionnaires pointed out that some research sectors do not contain, and others, are in the development phase of their POPs to collect manipulation, management and custody of bio-repositories, and that some research groups have, in isolation, POP's for some steps of manipulating the biological samples of their bio-repositories. It was also identified the biological materials that make up the bio-repositories of the studies carried out at the institution. From then on, consultations were carried out with some of the existing POPs in the research groups and welfare POPs of one of the studied sectors, for a better basis on the methods used in the research of the institution, besides the national and international guidelines on the subject addressed. The result was the elaboration of POP's for the collection, processing and storage of the collections of bio-repositories stored in the research sectors; preparation of a manual for the collection, processing, storage and disposal of samples for the creation of bio-repositories; creation of forms for recording the pre-analytical variables in the sample handling and storage stages; and creation of template forms for registration of the research participant and of stored samples in the hospital.

Este trabalho está baseado no desenvolvimento do compósito poli(metacrilato de metila) (PMMA) microfibra de biovidro 45S5® (BV) com porosidade para aplicação direcionada a implantes ósseos. O PMMA é um material do tipo bioinerte amplamente utilizado na fabricação de implantes. O biovidro 45S5® é um biomaterial bioativo classe-A, que significa ser capaz de integração com tecidos moles e ósseos. O presente trabalho objetiva a conjugação das propriedades destes dois materiais em um conceito que introduz microfibra de biovidro 45S5® e porosidade em uma matriz de PMMA na busca de um material com elevada osteointegração e que permita a manufatura de implantes com adequada resistência a carregamentos mecânicos. Foram manufaturados e avaliados fisicamente e in vivo corpos de prova de PMMA com introdução de 20% de microfibra de biovidro (densos e porosos a 80%), corpos de PMMA com introdução de hidroxiapatita (densos e porosos a 80%) e de PMMA (densos e porosos a 80%) para controle. Foram realizados testes mecânicos de compressão e de flexão a três pontos para medidas de resistência e rigidez. Também foram realizadas medidas da microdureza Vickers e da densidade das amostras. Os resultados médios obtidos da tensão de escoamento e módulo elástico para os corpos de prova com introdução de 20% de microfibra de biovidro nos ensaios de compressão foram de 44 MPa e 1403 MPa respectivamente para as amostras densas e de 8 MPa e 13 MPa para as amostras porosas e nos ensaios de flexão foram de 48 MPa e 8129 MPa para os corpos densos e de 5 MPa e 97 MPa para os corpos porosos. A modelagem matemática a partir dos resultados permite a determinação antecipada da formulação para o atendimento específico de cada proposta de implante. Os implantes ensaiados in vivo com adição de microfibra de Biovidro 45S5® foram os que apresentaram os melhores resultados em integração óssea e controle da inflamação local. / This work is based on the development of poly(methyl methacrylate) (PMMA) - bioglass 45S5® microfibers composite with porosity for bone implants application. PMMA is a bioinert material widely used in the manufacture of biological implants. The 45S5® bioglass is a bioactive class-A biomaterial which indicates ability to integrate with bone and soft tissues. The present study aims to combine the properties of these two materials on a concept that introduces bioglass 45S5® microfibers and porosity in a matrix of PMMA in order to find a material with high bone integration and capable of manufacture implants with adequate resistance to mechanical loads. Samples of PMMA with the introduction of 20% of bioglass microfiber (dense and 80% of porous), PMMA with introduction of hydroxyapatite (dense and 80% of porous), and PMMA (dense and 80% of porous) for control were fabricated and evaluated both physically and in vivo. Mechanical tests such as compression and three points bending have been performed for measurements of strain and stiffness. Measurements of Vickers microhardness and density of the samples also were performed. The average results of yield stress and elastic modulus for the samples with the introduction of 20% microfiber bioglass in compression tests were 44 MPa and 1403 MPa respectively for dense samples and 8 MPa and 13 MPa for porous samples and in bending tests were 48 MPa and 8129 MPa for dense bodies and 5 MPa and 97 MPa for the porous bodies. The mathematical modeling based on the results allows the early determination of the formulation to meet the specific needs of each implant proposal. The implants tested in vivo with addition of 45S5® bioglass microfiber presented the best results in bone integration and control of local inflammation when compared with all the other groups with the scaffold presence.

Na clínica ortopédica e traumatológica existem diversos desafios clínicos envolvendo as extensas perdas de tecido ósseo, relacionados primordialmente com causas traumáticas, tumorais, congênitas e infecciosas. No tratamento, podem ser utilizados os enxertos autólogos, homólogos, xenólogos e os enxertos periostais. Os substitutos sintéticos, conhecidos como biomateriais, também são uma boa alternativa. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de neoformação óssea durante o reparo de defeitos ósseos, provocados experimentalmente no crânio de animais enxertados com blenda polimérica, constituída de colágeno de tendão bovino e quitosana associada à hidroxiapatita. Foram utilizados 30 ratos (Rattus norvegicus, Wistar), machos, com peso aproximado de 330 gramas e 4 meses de idade. Os animais foram submetidos ao procedimento cirúrgico para a criação de defeito ósseo no osso parietal esquerdo da calota craniana para o preenchimento com os biomateriais pesquisados. Foram divididos em 3 grupos com 10 animais cada, sendo um grupo controle sem a implantação de biomaterial, outro com implantação de blenda de colágeno e quitosana e o último com a utilização desta blenda em associação com hidroxiapatita. Cada grupo foi subdividido em dois subgrupos com 5 animais de acordo com o tempo do sacrifício pós-operatório, sendo com 3 semanas nos grupos de G1 a G3 e com 8 semanas de G4 a G6. Após o sacrifício, as calotas cranianas foram retiradas para foto documentação macroscópica e exames radiográficos. Em seguida, as amostras foram submetidas aos procedimentos histotécnicos de confecção das lâminas para avaliação histológica da neoformação óssea no local cirúrgico. A pesquisa foi aprovada pelo comitê de ética da Faculdade de Medicina de Jundiaí, protocolo nº 301/12. As análises macroscópicas e radiográficas demonstraram a biocompatibilidade das blendas utilizadas. Histologicamente, houve discreta neoformação óssea em continuidade com as margens da lesão óssea, porém predominou a presença de tecido conectivo na área cirúrgica. As blendas poliméricas apresentaram biocompatibilidade com o tecido receptor, porém com baixa capacidade osteogênica devido à permanência do defeito ósseo. Não houve a sua osteointegração em virtude da presença de tecido conectivo em grande quantidade e adjacente ao implante. / In orthopedics and traumatology there are several clinical challenges involving extensive bone loss, primarily related to trauma, tumors, congenital and infectious diseases. These conditions can be usually treated by autologous, periosteal, homologous and xenologous grafts. A good alternative is to use synthetic biomaterials as substitute. The aim of this study was to evaluate the process of bone formation during repair of bone defects experimentally induced in animals skull, grafted by a polymer blend consisting of bovine tendon collagen and chitosan associated with hydroxyapatite. A total of 30 rats (Rattus norvegicus, Wistar) male, weighing approximately 330 grams and 4 months old was used. The animals underwent the surgical procedure for the creation of defect in the left parietal bone of the skull. They were divided into 3 groups of 10 animals each: a control group without biomaterials implantation, another with a blend of collagen and chitosan and the latest with the use of this blend in association with hydroxyapatite. Each group was subdivided into two subgroups of 5 animals according to the sacrifice schedule after surgery. The groups were named G1, G2 and G3 when the sacrifice occurred after 3 weeks postoperative and G4, G5 and G6 after eight weeks. After sacrifice, the calvarias were removed for macroscopic photo documentation and radiographic examinations. Then the samples were subjected to histotechnical procedures for histological evaluation of new bone formation at the surgical site. The study was approved by the ethics committee of the Faculdade de Medicina de Jundiaí (protocol # 301/12). The macroscopic and radiographic analysis demonstrated the biocompatibility of the blends. Histologically, there was a slight bone formation in continuity with the edges of the bone lesion, but the predominant presence of connective tissue in the surgical area. The polymer blends showed biocompatibility with the host tissue but low osteogenic capacity due to the bone defect. There was no osseointegration due to the presence of connective tissue in large quantity adjacent to the implant.

Este trabalho está baseado no desenvolvimento do compósito poli(metacrilato de metila) (PMMA) microfibra de biovidro 45S5® (BV) com porosidade para aplicação direcionada a implantes ósseos. O PMMA é um material do tipo bioinerte amplamente utilizado na fabricação de implantes. O biovidro 45S5® é um biomaterial bioativo classe-A, que significa ser capaz de integração com tecidos moles e ósseos. O presente trabalho objetiva a conjugação das propriedades destes dois materiais em um conceito que introduz microfibra de biovidro 45S5® e porosidade em uma matriz de PMMA na busca de um material com elevada osteointegração e que permita a manufatura de implantes com adequada resistência a carregamentos mecânicos. Foram manufaturados e avaliados fisicamente e in vivo corpos de prova de PMMA com introdução de 20% de microfibra de biovidro (densos e porosos a 80%), corpos de PMMA com introdução de hidroxiapatita (densos e porosos a 80%) e de PMMA (densos e porosos a 80%) para controle. Foram realizados testes mecânicos de compressão e de flexão a três pontos para medidas de resistência e rigidez. Também foram realizadas medidas da microdureza Vickers e da densidade das amostras. Os resultados médios obtidos da tensão de escoamento e módulo elástico para os corpos de prova com introdução de 20% de microfibra de biovidro nos ensaios de compressão foram de 44 MPa e 1403 MPa respectivamente para as amostras densas e de 8 MPa e 13 MPa para as amostras porosas e nos ensaios de flexão foram de 48 MPa e 8129 MPa para os corpos densos e de 5 MPa e 97 MPa para os corpos porosos. A modelagem matemática a partir dos resultados permite a determinação antecipada da formulação para o atendimento específico de cada proposta de implante. Os implantes ensaiados in vivo com adição de microfibra de Biovidro 45S5® foram os que apresentaram os melhores resultados em integração óssea e controle da inflamação local. / This work is based on the development of poly(methyl methacrylate) (PMMA) - bioglass 45S5® microfibers composite with porosity for bone implants application. PMMA is a bioinert material widely used in the manufacture of biological implants. The 45S5® bioglass is a bioactive class-A biomaterial which indicates ability to integrate with bone and soft tissues. The present study aims to combine the properties of these two materials on a concept that introduces bioglass 45S5® microfibers and porosity in a matrix of PMMA in order to find a material with high bone integration and capable of manufacture implants with adequate resistance to mechanical loads. Samples of PMMA with the introduction of 20% of bioglass microfiber (dense and 80% of porous), PMMA with introduction of hydroxyapatite (dense and 80% of porous), and PMMA (dense and 80% of porous) for control were fabricated and evaluated both physically and in vivo. Mechanical tests such as compression and three points bending have been performed for measurements of strain and stiffness. Measurements of Vickers microhardness and density of the samples also were performed. The average results of yield stress and elastic modulus for the samples with the introduction of 20% microfiber bioglass in compression tests were 44 MPa and 1403 MPa respectively for dense samples and 8 MPa and 13 MPa for porous samples and in bending tests were 48 MPa and 8129 MPa for dense bodies and 5 MPa and 97 MPa for the porous bodies. The mathematical modeling based on the results allows the early determination of the formulation to meet the specific needs of each implant proposal. The implants tested in vivo with addition of 45S5® bioglass microfiber presented the best results in bone integration and control of local inflammation when compared with all the other groups with the scaffold presence.

Este estudo teve como objetivo avaliar a biocompatibilidade em coelhos e a regeneração periodontal em defeitos intra-ósseos em humanos, utilizando o osso inorgânico bovino (Gen-Ox). Cinco grupos de coelhos, contendo 5 em cada um deles, foram sacrificados nos períodos de 30, 60, 90, 180 e 270 dias, após a colocação do enxerto ósseo. No estudo em humanos, a amostra constou de 10 indivíduos com idade entre 25 e 60 anos, apresentando um par de defeitos intra-ósseos, localizados no mesmo arco dentário em dentes do mesmo tipo (pré-molares ou molares) e com perda de inserção (PI) 5mm. Em cada indivíduo, o lado teste foi tratado na superfície radicular com aplicação de ácido cítrico com tetraciclina, preenchido o defeito com osso inorgânico bovino (Gen-Ox), e adaptada a membrana reabsorvível de osso cortical bovino (Gen-Derm), enquanto o lado controle foi tratado na superfície radicular com aplicação de ácido cítrico com tetraciclina e adaptada a membrana reabsorvível (Gen-Derm). Houve uma redução significante no nível de inserção nos dois grupos, quando avaliados na comparação entre os períodos pré-operatórios e aos seis meses de pós-operatório, tendo o grupo teste mostrado uma melhora significante quando comparado ao grupo controle (teste t pareado, p=0,038). Foram feitos controles radiográficos padronizados de ambos os grupos para a obtenção das medidas individuais, com posterior análise estatística das variações das medidas. MEDIDA 1, da Junção Cemento Esmalte até o final do ápice da raiz (J.C.E.-A). MEDIDA 2, da J.C.E.- RT (até o início da radiotransparência). MEDIDA 3, da J.C.E.-D (até o final do defeito). As variações ocorridas no período entre a radiografia inicial e 6 meses alcançaram significância estatística somente para a medida 1 (p=0,03), radiografia inicial e 12 meses para as medidas 1 (p=0,043) e 3 (p=0,001) pelo teste de Tukey. Conclui-se que na avaliação histológica em coelhos, nos períodos de 3 a 9 meses, ocorreu a remodelação óssea e a estabilização do processo de reparo. Em humanos, houve uma significância estatística nos períodos de 1 a 6 meses (grupo teste), tanto na sondagem quanto na avaliação radiográfica, e no período de 6 a 12 meses, não houve diferença significante entre os grupos. / This study aimed at evaluating the biocompatibility in rabbits and the periodontal regeneration of intra-bony defects in humans, utilizing a bovine inorganic bone (Gen-Ox). Five groups of rabbits, containing 5 in each group, were sacrificed in the periods of 30, 60, 90, 180 and 270 days, following the bone graft. In the study in humans, the sample was comprised of 10 individuals in the age range 25 - 60 yrs, presenting a pair of intra-bony defects, located in the same dental arch, in teeth of the same type (pre-molars or molars) and with an insertion loss (IL) 5mm. In each individual, the test side was treated on the root surface, with the application of citric acid with tetracycline and the bone defect filled with bovine inorganic bone (Gen-Ox), being the resorbable membrane of bovine cortical bone (Gen-Derm) adapted, while the control side was treated on the root surface, with the application of citric acid with tetracycline, being the resorbable membrane (Gen-Derm) adapted. There was a significant reduction in the insertion level in the two groups, when evaluated between the pre-surgical periods and at six months, postoperatively, the test group showing a significant improvement as compared to the control (paired t test, p=0.038). Standardized radiographic controls were made of both groups, so as to obtain individual measurements, followed by statistical analysis of the measurement variations. MEASUREMENT 1, from the cementoenamel junction up to the end of the root apex (J.C.E.-A). MEASUREMENT 2, from the J.C.E.-RT (up to the beginning of radio-transparency). MEASUREMENT 3, from the J.C.E.-D (up to the end of defect). The variations occurred in the period between the initial radiography and 6 months, had statistical significance only for measurement 1 (p=0.03), initial radiography and 12 months for measurements 1 (p=0.043) and 3 (p=0.001), by Tukey´s test. It was concluded that in the histological evaluation of rabbits, in the periods of 3 to 9 months, there was a bone remodeling and stabilization of the repair process. In humans, there was a statistical significance in the periods of 1 to 6 months (test group), both in probing and radiographic evaluation, and in the period 6 to 12 months, no significant difference was seen between the groups.