Grâce à de récentes percées scientifiques, certains médiateurs clés dans divers états pathologiques ont été identifiés et de nouveaux composés thérapeutiques ont été développés pour les inhiber. Bien que très efficaces, ces composés possèdent souvent des propriétés physico-chimiques incompatibles avec celles du corps humain et deviennent, donc, difficiles à formuler. Au cours des dernières décennies, les systèmes de vectorisation de médicaments ont été étudiés comme une solution potentielle promettant une augmentation de la concentration du médicament au site d'action tout en atténuant les problèmes de stabilité et de solubilité. Plus particulièrement, les polymères ont démontré un succès en tant que matière première dans la conception de ces formulations. Cependant, un obstacle majeur à leur développement clinique est le faible niveau d’encapsulation du principe actif. Afin de remédier à cette limitation, les travaux présentés dans cette thèse se sont concentrés sur l'utilisation de copolymères blocs en forme d'étoile et à base d'acide cholique pour faciliter l'encapsulation. Divers principes actifs aux propriétés physico-chimiques variables ont été encapsulés dans nos systèmes polymères, témoignant ainsi de leur grande efficacité et ceci à travers une large gamme de médicaments. Dans un premier temps, les propriétés physico-chimiques de notre système ont été étudiées. Les copolymères bloc sont composés d'un noyau d'acide cholique (CA) sur lequel le poly (allyl glycidyl éther) (PAGE) et le poly (éthylène glycol) (PEG) sont polymérisées séquentiellement pour donner lieu au CA-(PAGE-b-PEG)4 amphiphiles à quatre branches. De plus, le bloc PAGE a été fonctionnalisé pour porter des groupements amines primaires. Les effets de la longueur du bloc PEG et des groupements amines sur le comportement thermosensible des polymères dans l'eau ont été examinés. Cette thermosensibilité a aussi été étudiée en présence de diverses concentrations de sels. Il a été découvert que l'augmentation de la longueur du PEG augmente la température du point de trouble. De même, la fonctionnalisation des blocs PAGE pour porter des groupements amines a augmenté le point de trouble en l'absence de sel, mais a significativement diminué en présence de sel. Cette observation a été attribuée au « salting-out » des polymères. Dans un second temps, employée comme un médicament hydrophobe modèle, la doxorubicine (Dox) a été encapsulée à l’aide de nos copolymères blocs CA-(PAGE-b-PEG)4. Dans ce cas, les interactions polymère-médicament régissant l’encapsulation de la Dox ont été étudiées. Plus précisément, les interactions hydrophobes et électrostatiques ont été comparées pour leur influence sur la charge de médicament à l'intérieur des copolymères blocs. Une charge élevée de Dox a été obtenue à l’aide des interactions électrostatiques par rapport aux interactions hydrophobes avec ou sans la présence d'acide oléique comme co-tensioactif. De plus, les interactions électrostatiques conféraient au système de relargage une réactivité au pH permettant ainsi un relargage de la Dox en présence d’un pH acide. Les copolymères blocs ont présenté une bonne biocompatibilité lors d’essai in vitro. Les nouveaux copolymères blocs en étoile et à base d'acide cholique ont montré un grand potentiel en tant que vecteurs de relargage de médicaments pour l’encapsulation de la Dox. Pour démontrer l’étendue de l’application de notre système, des petits acides ribonucléiques interférant (pARNi) ont été encapsulés à l’aide des copolymères blocs CA-(PAGE-b-PEG)4 où le PAGE a été fonctionnalisé pour porter des groupements amines. Les pARNi sont des composés thérapeutiques hydrophiles chargés négativement et nécessitant une méthodologie d’encapsulation différente de celle utilisée pour la Dox. Les groupements allyles du bloc PAGE ont été fonctionnalisés pour porter des amines primaires ou tertiaires. Également, l'acide folique a été greffé sur l'extrémité de la chaîne PEG pour augmenter l'absorption cellulaire. Les (CA-PAGE-b-PEG)4 fonctionnalisés avec des amines primaires ou tertiaires ont présenté une forte complexation des pARNi. Des agrégats micellaires uniformes ont ainsi été obtenus. De plus, des lipides ont été ajoutés comme co-tensioactifs pour aider à stabiliser les nanoparticules dans les milieux de culture cellulaire. Ces systèmes micellaires mixtes avaient une charge élevée de pARNi et une absorption cellulaire améliorée avec une augmentation concomitante de la transfection des pARNi dans des cellules modèles de HeLa et HeLa-GFP, respectivement. Les résultats présentés dans cette thèse témoignent du grand potentiel de l'utilisation de copolymères blocs en forme d'étoile et à base d'acide cholique dans la conception de systèmes de vectorisation de médicaments. Ces résultats offrent des conclusions pertinentes sur les différents paramètres clés contrôlant l’efficacité des systèmes de vectorisation des médicaments à base de polymères pouvant être traduits dans d'autres systèmes. Les stratégies développées ici aideront grandement au développement des systèmes de vectorisation de médicaments et accéléreront potentiellement leur évolution vers la clinique. / Recent scientific breakthroughs have fostered the identification of key mediators of various diseased states while permitting the development of novel therapeutic compounds to address them. Although very potent, these compounds often possess physico-chemical properties that are incompatible with those of the human body and are becoming increasingly difficult to formulate. In the recent decades, drug delivery systems have been studied as a potential solution in the formulation of these therapeutic compounds promising improved accumulation at the site of action while mitigating issues of stability and solubility. Most notably, polymers have shown tremendous success as starting material in the design of these drug formulations. However, one major hurdle curtailing their clinical translatability is their low drug loading levels. In an effort to address this limitation, the work presented in this thesis focused on the use of cholic acid-based star-shaped block copolymers for the encapsulation of active pharmaceutical ingredients with varying physico-chemical properties thereby demonstrating their successful application to a broad range of compounds. First, the physico-chemical properties of our proposed system were studied. The block copolymers are composed of a cholic acid (CA) core onto which poly(allyl glycidyl ether) (PAGE) and poly(ethylene glycol) (PEG) are polymerized sequentially to afford an amphiphilic CA-(PAGE-b-PEG)4 with four branches. The PAGE block was further functionalized to bear pendant amine groups. The effects of PEG length and of the amine groups on the thermoresponsive behavior of the polymers in water at various salt concentrations were examined. It was discovered that increasing the length of PEG increases the cloud point temperature. Similarly, functionalizing the PAGE blocks to bear pendant amine groups increased the cloud point in the absence of salt, but significantly decreased the cloud point in the presence of salt. This observation was attributed to the salting-out of the polymers. Acting as a model hydrophobic drug, doxorubicin (Dox) was first encapsulated using our proposed CA-(PAGE-b-PEG)4 block copolymers. In this case, the polymer-drug interactions driving the loading of Dox was studied. Specifically, hydrophobic and electrostatic interactions were compared for their influence on the drug loading inside the block copolymers. A high loading of Dox was achieved vis electrostatic interactions compared to hydrophobic interactions with or without the presence of oleic acid as a cosurfactant. Also, the electrostatic interactions conferred a pH responsiveness to the system where the Dox remained encapsulated at physiological pH but was released in acidic pH. The block copolymers displayed good biocompatibility in vitro. The new functionalized star block copolymers based on cholic acid showed great potential as drug delivery carriers for the loading of Dox. To demonstrate the widespread application of our proposed system, small interfering RNA (siRNA) was loading using the CA-(PAGE-b-PEG)4 block copolymers where PAGE was functionalized with amine. siRNA is a hydrophilic, negatively charged therapeutic compound necessitating a different loading methodology than that used for Dox. The allyl groups of PAGE were functionalized to bear primary or tertiary amines and folic acid was grafted onto the PEG chain end to increase cell uptake. (CA-PAGE-b-PEG)4 functionalized with either primary or tertiary amines show high siRNA complexation. Uniform micellar aggregates were obtained. Lipids were added as co-surfactants to help stabilize the nanoparticles in the cell culture media. The mixed micelles had high siRNA loading and improved cell uptake with a concomitant increase in siRNA transfection in HeLa and HeLa-GFP model cells, respectively. The results presented in this thesis, demonstrate the feasibility of using cholic acid-based star-shaped block copolymers in the design of drug delivery systems and offers insights into key parameters controlling their efficacy which can be translated to other polymer-based systems. The strategies developed herein will greatly aid in the development of drug delivery systems and potentially accelerate their progress into the clinic.

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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.

Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar histologicamente o efeito da quitosana e do biovidro colocados em defeitos ósseos críticos criados em mandíbulas de cães e associados a implantes osseointegráveis. Para isso, foram utilizados 8 cães adultos jovens e sem raça definida, que foram submetidos às exodontias dos terceiros e quartos pré-molares inferiores, bilateralmente. Após 12 semanas, nos locais das exodontias, foram instalados 2 implantes de Ticp de 3,3 x 10 mm, e em seguida criados defeitos ósseos cilíndricos com 4 mm de diâmetro por 5 mm de profundidade na região vestibular de cada implante. Os 8 animais foram divididos em 4 grupos, a saber: Grupo I - Controle negativo (Coágulo sanguíneo), Grupo II - Defeito preenchido com osso autógeno, Grupo III - Defeito preenchido com Biovidro e Grupo IV - Defeito preenchido gel de quitosana. Foram realizadas biópsias ósseas aos 15 e aos 90 dias, num total de 4 biópsias por biomaterial/período, que foram processadas e avaliadas através de análise histológica descritiva. Como resultado, observou-se aos 15 dias formação de tecido fibroso no grupo controle, e nos grupos tratados com osso autógeno, quitosana e biovidro, observouse neoformação óssea com padrão denso e espaços medulares preenchidos com tecido fibroso, de forma e tamanhos variáveis, com trabéculas ósseas compactas. Aos 90 dias, observou-se a maturação do osso neoformado nesses três grupos. No grupo III (Biovidro), aos 90 dias observa-se presença de biomaterial. No grupo IV, na grande maioria dos espécimes, houve degradação do biomaterial. / Abstract: This study objective was to histologically evaluate chitosan and bioactive glass effect on critical size bone defects created in dogþs mandibles, associated to osseointegrated implants. For this, it were utilized 8 young adult, without defined race dogs, that underwent third and fourth inferior premolars extractions, bilaterally. After 12 weeks, in extraction sites, it were installed two Ticp implants of 3.3 x 10.0 mm, followed by the creation of a 4mm diameter and 5mm depth cylindrical bone defects, buccally to each implant. The 8 animals were divided into 4 groups: Group I - Negative control (Blood clot), Group II - Defect filled with autogenous bone graft, Group III - Defect filled with Bioactive glass and Group IV - Defect filled with chitosan gel. It was realized bone biopsies at 15 and 90 days, in a total amount of 4 biopsies by biomaterial/period, that were processed and evaluated under histological descriptive analysis. As a result, it was observed, at 15 days, the formation of a fibrous tissue in the negative control group, and in the groups treated with autogenous bone graft, chitosan and Bioactive glass, it was observed dense pattern bone neoformation, with bone marrow spaces filled with fibrous tissue, of variable sizes and forms, with compact bone trabecules. At 90 days, it was observed the maturation of the new formed bone in these three groups. In group III (Bioactive glass), at 90 days, there is still the presence of the biomaterial. In group IV, in most specimens, the biomaterial was degenerated. / Orientador: Marisa Aparecida Cabrini Gabrielli / Coorientador: Valfrido Antonio Pereira Filho / Banca: Luiz Antônio Borelli Barros / Banca: Joubert Magalhães de Pádua / Mestre

Os cimentos de ionômero de vidro são biomateriais constituídos de polímeros ácidos, vidro básico (ionizável) e água, sendo usados amplamente no campo odontológico, como materiais restauradores ou ainda como cimentadores de bandas ortodônticas. Estes compostos podem ser suscetíveis a formação de biofilmes por espécies de Candida na sua superfície em função da rugosidade associada a colonização fúngica do meio bucal. Pesquisas na área de desenvolvimento de biomateriais funcionais tem buscado desenvolver compostos de alta eficácia e baixa toxicidade que sejam capazes de inibir a formação de biofilmes sobre superfícies biológicas. Considerando a busca por novos biomateriais, foi desenvolvido um estudo ex vivo com o objetivo de modificar a estrutura de um cimento de ionômero de vidro comercialmente disponível (Ketac® Cem Easymix 3M) através da inserção do sal imidazólico cloreto de 1-nhexadecil- 3-metilimidazol comparado ao cloreto de cetilpiridínio para compor um novo composto com atividade antibiofilme. O sal imidazólico e o cloreto de cetilpiridínio foram acrescentados diretamente ao pó do ionômero de vidro na proporção de 10 ppm p/p. A partir desta adição inicial, foi realizada a reação de polimerização do ionômero, obtendo corpos de prova (CP) medindo 5 mm Ø × 3 mm h, os quais foram divididos em 03 grupos: CP1, constituído do ionômero na formulação original (controle de crescimento de biofilme); CP2, constituído do ionômero acrescido com o cloreto de cetilpiridínio (referência) e CP3, constituído do ionômero acrescido do sal imidazólico. Foram testadas nove cepas de Candida não albicans resistentes ao antifúngicos usuais, sendo três cepas de C. glabrata (RL22, RL24 e RL25), três cepas de C. tropicalis (57A, 72A e 72P) e três cepas de C. parapsilosis (RL11, RL20 e RL32), todas depositadas no Laboratório de Micologia da UFRGS. Avaliou-se a resistência a deformação plástica pelo teste de microdureza; a atividade antibiofilme pela avaliação de inibição de crescimento na superfície dos CP por microscopia eletrônica de varredura e avaliação de hipoalerginicidade pelo teste da membrana cório-alantoide. O teste de microdureza não apresentou diferença significativa (p>0,05) entre os três grupos, com valor médio de 44.2 HV para o CP1, 43.5 HV para o CP2 e 43,1 HV para o CP3. A avaliação da superfície dos CP através da análise de microscopia eletrônica demonstrou haver inibição completa da formação do biofilme de todas as cepas testadas. O teste da membrana cório-alantoide indicou que o ionômero de vidro na sua composição original, bem como acrescido dos dois compostos testados, demonstrou ser hipoalergênico. Considerando os dados apresentados, podemos concluir que a adição do sal imidazólico na formulação do ionômero de vidro promoveu a ação antibiofilme contra cepas multirresistente sem perda nas características de microdureza e hipoalergenicidade. / Glass ionomer cements are biomaterials composed of acid polymers, basic glass (ionizable) and water, being widely used in dentistry, as restorative materials or as orthodontic bands. These compounds may be susceptible to biofilm formation on their surface by Candida species because of the roughness associated with fungal colonization of the oral cavity. Research on antifungal drugs development has focused on the synthesis of new compounds, that present effective action and low toxicity that are able to inhibit the formation of biofilms on biological surfaces. Considering the demand for biomaterials with antibiofilm activity, an ex vivo study was developed with the objective of modifying the structure of a commercially available glass ionomer cement (Ketac® Cem Easymix 3M) by insertion of the imidazole salt 1-n-hexadecyl-3- methylimidazole chloride compared to the cetylpyridinium chloride to make a novel compound with antibiofilm activity. The imidazole salt and cetylpyridinium chloride were added directly to the glass ionomer powder at a ratio of 10 ppm w/w. From this initial addition, the ionomer polymerization reaction was performed, obtaining test specimens (TS) measuring 5 mm Ø × 3 mm h, divided into three groups; i) TS1, composed only of GIC (growth control reference); ii) TS2, glass ionomer and cetylpyridinium chloride added directly to the powder (drug reference); and iii) TS3, glass ionomer and imidazolium salt using the same procedure. Nine strains of nonalbicans Candida, resistant to usual antifungals, were used; three C. glabrata strains (RL22, RL24 and RL25), three C. tropicalis strains (57A, 72A and 72P) and three C. Parapsilosis strains (RL11, RL20 and RL32), all the strains are deposited in the Mycology Collection at UFRGS. The plastic deformation was evaluated by the microhardness test; the antibiofilm activity by the evaluation of inhibition of growth on the surface of the specimens by scanning electron microscopy and evaluation of hypoallerginicity by the test of the chorioallantoic membrane. The plastic deformation evaluation showed no significant difference among the three groups, with a mean value of 44.2 HV for TS1, 43.5 HV for TS2 and 43,1 HV for TS3. Evaluating the biofilm formation on TSs, all the isolates form biofilm on TS1 (reference). On the other hand, both TS2 and TS3 were able to inhibit surface biofilm growth. The allergenicity evaluation of the three TSs showed no evidence of tissue alteration, considering that the eggs’ chorioallantoic membrane remained intact. Considering the presented data, we can conclude that the addition of the imidazole salt in the glass ionomer formulation promoted the antibiofilm action against multiresistant strains without loss in the characteristics of microhardness and hypoallergenicity.