Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Ciências de Engenharia, na Facuçldade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação em Portugal do Professor Mário A. Barbosa, e na USA do Professor Buddy D. Ratner

Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Université Victor Segalen Bordeaux 2. 2008

[pt] A hidroxiapatita (HA) é um constituinte natural dos ossos e rochas ígneas e tem grande importância na reserva de cálcio e fósforo dos vertebrados. Possui propriedades de biocompatibilidade e bioatividade, permitindo que haja substituições de seus átomos por outros. Neste trabalho são estudadas as substituições de Cd e Sr nos dois sítios cristalinos, 1 e 2, de Ca. São apresentados cálculos de estrutura eletrônica (ordem de ligação e carga atômica) em aglomerados de HA, Cd/HA e Sr/HA, utilizando o método de Huckel estendido (eHT), que se baseia na aproximação de ligações fortes (tight binding) em base não ortogonal. Os parâmetros empíricos utilizados foram ajustados de modo a reproduzir dados experimentais e cálculos ab initio nos óxidos CaO, CdO e SrO. Os resultados para os sistemas HA mostram que, em ambas as substituições, o sítio 2 é o preferencial. São feitas comparações com resultados encontrados na literatura, tanto experimentais quanto calculados através da Teoria do Funcional Densidade(DFT). O presente estudo corrobora trabalhos anteriores mostrando que o método semi-empírico eHT pode fornecer uma descrição qualitativa adequada das propriedades eletrônicas de sistemas envolvendo HA pura ou com substituições. / [en] Hydroxyapatite (HA) is a natural constituent of bones and igneous rocks. It plays important role in the storage of calcium and phosphorus of vertebrates. HA presents biocompatibility and bioactivity properties, allowing substitutions of its atoms for others. In this work, the substitutions of Cd and Sr in two crystal sites, 1 and 2, of Ca, are studied. Electronic structure calculations (bond order and atomic charge) are performed on pure and Cd/HA and Sr/HA clusters, by using the extended Hückel Theory (eHT), based on non orthogonal tight binding approximations. For a better description of the HA systems, it is used empirical parameters adjusted in order to reproduce known band structure and experimental data on CaO, CdO and SrO oxides. It is shown that site 2 is the preferred substitution site for both, Cd and Sr. This result is discussed in connection with previous experimental and DFT based calculations on the two substituted HA. The present study corroborates previous work which suggested that eHT may provide a reasonable qualitative description of basic electronic properties of both pure and substituted hydroxyapatite materials.

A finalidade deste trabalho de pesquisa foi a obtenção de matrizes poliméricas imobilizadas com a crotoxina, proveniente do veneno bruto de cascavel. Foram obtidas duas matrizes: (a) copolímero de enxerto para a imobilização da crotoxina, (b) micro-esferas de épisolon-policaprolactona (PCL) com crotoxina encapsulada. A crotoxina, proveniente da serpente Crotalus durissus terrificus (cascavel da América do Sul), após a sua purificação, foi caracterizada bioquímica e biologicamente. O resultado da avaliação da dose letal média (DL50) da toxina foi de 0,09mg/Kg de animal. O teste de citotoxicidade apresentou resultados semelhantes entre as células tumorais e os respectivos controles das células normais. Copolímeros de polietileno de baixa densidade enxertado com poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PEBD-g-PHEMA) foram utilizados como suportes para a imobilização química da crotoxina purificada. Para tal utilizou-se o polietileno de baixa densidade (PEBD) juntamente com o monômero hidrofílico metacrilato de 2-hidroxietila (HEMA). Os copolímeros foram obtidos via radiação ionizante, em fonte de cobalto 60 (60Co), e apresentaram graus de enxertia que variaram de 2 a 50%. Na caracterização por espectroscopia em infravermelho (ATR) observou-se os grupos funcionais principais do copolímero, em relação ao polímero base e PHEMA formado na irradiação. No perfil espectroscópico do copolímero estavam presentes bandas atribuídas aos grupos C=O (carbonila) e –OH (hidroxil), provenientes do homopolímero PHEMA. As micrografias do MEV do PEBD apresentaram superfícies lisas, enquanto que PEBD-g-PHEMA com alto grau de enxertia (32 %) revelou superfície rugosa devido à presença de PHEMA. O copolímero foi caracterizado fisicamente com o teste de hidrofilicidade, no qual o conteúdo de água foi determinado gravimetricamente. Com o coeficiente de difusão obtido pôde-se notar vii que a partir de 30 % de enxertia o copolímero torna-se menos hidrofílico, devido ao aumento das ligações cruzadas entre as cadeias de PHEMA. O teste de citotoxicidade revelou que PEBD-g-PHEMA pode ser utilizado como biomaterial. O copolímero imobilizado, crotoxina encapsulada e a crotoxina livre foram avaliados “in vivo” em camundongos da linhagem C3H. Durante 20 dias foram observados alterações de peso e comportamento, além das funções motoras. Os resultados demonstraram que o grupo injetado com crotoxina teve uma perda de peso maior do que os demais grupos. Concluindo, a crotoxina imobilizada nos copolímeros poderia ser utilizada pela sua ação catalítica foslipásica, na hidrólise dos fosfolipídeos presente nas lipoproteínas de baixa densidade (LDL) do soro humano. Por outro lado, a crotoxina encapsulada nas micro-esferas de poli(épsilon-caprolactona) (PCL) poderia ser utilizada como sistema de liberação dirigida (local) da crotoxina, destinada a terapia tumoral. / The aim of the work was the obtainment of polymeric matrices immobilized with crotoxin purified from crude venom of rattle snake. A matrix was processed by gamma irradiation by the grafting of a hydrogel onto a polymeric film which resulted in a copolymer for the chemical immobilization of crotoxin. The second matrix was attainned by the entrapment of crotoxin in microspheres of epsilon-polycaprolactone. After the purification, the crotoxin proceeding from the snake Crotalus durissus terrificus was evaluated biochemical and biologically. The letal dose (LD50%) of the toxin was 0.09/kg animal. The test of cytotoxicity not revealed any significant difference between the tumoral cells and the respective normal control cells in culture. Grafting copolymers were used as scaffold for the chemical immobilization of the purified crotoxin. For this purpose the low density polyethylene (LDPE) and the hydrophilic monomer 2-hydroxy-ethyl-methacrylate (HEMA) were copolymerized in a 60Co source. The copolymers (LDPE-g-PHEMA) showed grafting levels in the range of 2 and 50 %. In the infrared spectroscopy analysis (FTIR-ATR) it was observed in the copolymer, carbonyl groups (C=O) and hydroxyl groups –OH due to the grafting of PHEMA. The MEV micrographies showed a smooth surface for the virgin LDPE and a rough surface for the LDPE-g-PHEMA, owing to the presence of grafted PHEMA. The hydrophilicity was observed by the determination of water content in the copolymer after immersion in water. By the diffusion coefficient it was noted that from 30 % grafting degree, the copolymers become less hydrophilic due to the crosslinking increase among the chains in PHEMA. The biocompatibility of the LDPE-g-PHEMA was proved by the cytoxicity test. At the end, the immobilized copolymer, the entraped crotoxin and the free crotoxin was tested “in vivo”. During 20 days, C3H strain mouses were observed in ix their weight, behavior and motor changes. The results demonstrated that the group injected with crotoxin had visible loss of weight higher than the other groups. It was concluded that, potentially the immobilized crotoxin could be used by its catalitic phospholipase action, possibily for the hydrolysis of phopholipids present in human serum low density lipoproteins (LDL). By the other side, the entraped crotoxin in the microspheres of epsilon-polycaprolactone could be employed in the managed drug delivered system for the tumoral therapy.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5009.pdf: 21283523 bytes, checksum: 6303589d79feb36e6d3fdbded06c3b83 (MD5) Previous issue date: 2012-03-01 / The search for biomaterials compatible with human bones is one of the most investigated topics in science today, due to its applications, not only as grafts, but as releasing drug agents, dermal fillers, among others. The present study describes a recent method for synthesis of apatites, which can be used in medical and dentistic applications for osteoconduction, bone formation, releasing of biological agents or fillers for alloys with other biocompatible ceramic material or not. The characterization of this material, the form of industrial scale production and overhead costs of production and sales are presented. The hydroxyapatite, a known biomaterial, was synthesized by polymeric precursors method. The characterization shows a mixture of phases with a β tricalcium phosphate phase, which is also considered a template for bone material and has distinct properties regarding speed and type of osseointegration. The characterizations performed in this material were X-ray diffraction, Infrared Spectroscopy, Raman Spectroscopy, Size Surface Area (BET) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Since it was a research work oriented to industry, tests were also conducted for batch production of the material on industrial scale and the perspective of production costs was evaluated, comparing the projected sales with currently national and international products available on the market. In conclusion, the synthesis of a compatible material with the existing market is described in the chemical point of view, due to the fact it is a different material due to the mixture of phases, and due to the financial viability of large-scale production and comparing actual costs demand. / A busca por biomateriais que sejam compatíveis com ossos humanos é um dos temas mais pesquisados atualmente, pois podem ser utilizados tanto como enxertos, próteses, quanto como liberadores de fármacos, preenchimento dérmico entre outros. Esse estudo descreve um método de síntese de apatitas que podem ser utilizadas na área médica e odontológica para osteocondução, preenchimento ósseo, liberação de fármacos ou cargas biológicas para ligas com outros materiais biocompatíveis cerâmicos, sua caracterização e escalonamento de produção em escala industrial, os custos gerais de produção e venda do produto. A hidroxipatita, conhecido biomaterial, foi sintetizada via técnica dos precursores poliméricos. A sua caracterização demonstrou uma mistura de fases com um tricálcio fosfato na fase β, que é considerado também um material ósseo condutor e que agrega propriedades distintas nos quesitos velocidade e tipo de osseointegração. As caracterizações realizadas do material foram a difração de raios X, Espectroscopia no Infra Vermelho, Espectroscopia Raman, Tamanho de Área Superficial (BET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Por tratar-se de uma pesquisa voltada à indústria, também foram realizados testes de batelada para produção do material em escala industrial e uma estimativa de custos de produção e uma comparação de venda com produtos presentes atualmente no mercado nacional e internacional. Como conclusão, pôde-se descrever a síntese de um material compatível com os existentes no mercado do ponto de vista químico, por se tratar de um material diferenciado devido à mescla de fases de hidroxiapatita e tricálcio fosfato na fase β, e financeiro devido à viabilidade de produção em larga escala, comparando-se os custos atuais e demanda.

Biocerâmicas porosas são utilizadas para que se forneça local para o tecido ósseo crescer e fixar o implante biologicamente. Foi utilizada hidroxiapatita (HA), que é uma cerâmica bioativa e permite o crescimento de tecido ósseo e revascularização da área de implante pela ligação química estabelecida entre a fase mineral dos ossos com a hidroxiapatita sintética. Este estudo teve como objetivo a obtenção de blocos porosos de hidroxiapatita através do método gelcasting de espumas, utilizando matérias-primas nacionais e sem o uso de atmosfera controlada. A hidroxiapatita utilizada nesse trabalho foi obtida com um método inovador com a utilização de defloculantes. O método gelcasting de espumas consiste na incorporação de uma fase gasosa dispersa dentro de uma suspensão cerâmica contendo o pó cerâmico, água, defloculantes, ligantes e agentes de gelificação. Após a formação de espuma o gel é formado pela polimerização in situ de monômeros orgânicos e o controle do tempo de indução é primordial para a obtenção de porosidade controlada. Foram estudados os efeitos da quantidade de surfactante, do teor de sólidos e do tempo de indução na microestrutura e nas propriedades físicas da hidroxiapatita. Avaliou-se o volume de espuma formado, a viscosidade das suspensões, a resistência mecânica à compressão, a superfície de fratura, a densidade e porosidade, fases cristalinas e grupos químicos, assim como a permeabilidade das peças porosas. Foram realizados ensaios in vitro e in vivo para verificar o comportamento do material quando implantado. Obteve-se porosidade máxima de cerca de 87,5% para o teor de 60% de sólidos. Foram obtidos blocos porosos de hidroxiapatita pelo método gelcasting com tamanho de poros controlado, potencialmente aptos para uso em medicina e odontologia como implantes ósseos reparadores de defeitos ósseos em locais onde a solicitação mecânica seja baixa. / Porous bioceramics are used as a place where bone tissue can grow and fix implants biologically. In this work, hydroxyapatite (HA) was used. It is a bioactive ceramic which allows the growth of bone tissue and revascularization of implant area by the formation of a chemical bond between bones mineral phase and synthetic hydroxyapatite. The aim of this work is to obtain hydroxyapatite porous blocks through the gelcasting foams method, using national’s raw materials and without the atmosphere control. The HA used in this work was obtained by a new method which consists in the addiction of a defloculant. The gelcasting foams method consists in the incorporation of gaseous phase in a ceramic suspension containing the ceramic material, water, defloculants, binders and gelling agents. After the foam formation, the material turns in to a gel by the in situ polymerization of the organic monomers. The control of the induction time is very important to control the porosity. The effect of surfactant amounts, of the solids content and of the induction time in the hydroxyapatite microstructure and physical properties was studied. Also there was evaluated the in vitro and in vivo comportment of the produced porous hydroxyapatite foams. The amount of foam produced, the viscosity of suspensions, compression mechanical strength, fracture surface, apparent density, porosity, permeability, crystalline phases and chemical groups were evaluated. A maximal porosity of about 87.5% was obtained for a solids content of 60%. Obtained materials have a potential use as bone implants in both medical and odontological applications as bone defects repairers in places where low mechanical strengths were required.

O presente trabalho desenvolveu uma nova prótese para substituição de disco da coluna vertebral lombossacra, dividido em três macros etapas. Primeira etapa: conceito biomecânico e projeto assistido por computador (CAD/CAE), simulando estruturalmente o modelo virtual do implante. Segunda etapa: análise dos processos de fabricação, metalurgia do pó convencional (MPC) e por moldagem de pós por injeção (MIM), avaliando seus parâmetros. Terceira etapa: seleção do processo que mais se adaptou ao desenvolvimento de um implante, até a produção do protótipo de um implante. Foi utilizado pó comercialmente puro (99,5% Ti), com morfologia lamelar. A metalurgia do pó convencional (MPC) foi a selecionada para a fabricação do protótipo da nova prótese, compactada a 600 MPa e sinterizada a 1100°C durante 3h, neste patamar. O limite de elasticidade após a sinterização dos corpos de prova foi superior a 600 MPa, com densidade próxima a 4,04g/cm³. A porosidade foi avaliada por comparação volumétrica e imagens obtidas em MEV. Posteriormente foi analisada em software de processamento de imagens em diferentes regiões das amostras. A porosidade foi obtida por dois métodos: o primeiro considerou a imagem de uma superfície da amostra seguida pela variação da densidade em "bulk". O resultado da porosidade ficou entre 100µm e 500µm, faixa considerada adequada para a vascularização e crescimento ósseo. Foi aplicado uma carga de 3400N no modelo virtual do implante e a tensão resultante ficou abaixo de 60MPa. O resultado médio das densidades dos protótipos por Arquimedes do implante fabricados, foi de 4,05g/cm³. / The present study developed a new prosthesis to replace lumbosacral disks. It was divided in three steps. First step: biomechanical concept and computer assisted project (CAD/CAE), simulating the structure of the virtual model of the implant. Second step: analysis of manufacture process, conventional powder metallurgy (PM) and powder molding through injection, evaluating its parameters. Third step: selection of the process which best adapted to the development of an implant, up to the production of the implant prototype. Commercially pure powder (99,5% Ti) with lamellar morphology was used. Conventional powder metallurgy was selected to manufacture the new prosthesis, compacted at 600 MPa and sintered at 1100°C for 3 hours. The limit of elasticity after billets were sintered was above 700 MPa, and the density around 4,04g/cm³. Porosity was evaluated through images obtained in a SEM which were later analyzed by an image processing software in different parts of the billets. The result of porosity was between 100µm and 500µm, an adequate range for vascularization and bone growth. A charge of 3400N was applied to the virtual model of the implant and the resulting tension was under 60MPa. The resulting density in the manufactured prototypes was 4,05g/cm³, on average.

Os biomateriais metálicos possuem módulo de elasticidade superior ao do osso o que pode ocasionar a reabsorção óssea, devido à blindagem de tensões. Além disso, a liberação de íons devido à corrosão do implante pode provocar inflamação, e em função da vida útil do implante, normalmente, existe a necessidade da segunda intervenção cirúrgica para substituição do mesmo. Com o intuito de contornar os pontos negativos dos implantes metálicos, têm sido estudados materiais absorvíveis com módulo de elasticidade próximos ao do osso. O magnésio e suas ligas têm sido propostos para uso em implante absorvível desde o final do século XIX. A grande dificuldade em utilizá-los está na elevada taxa de corrosão dos mesmos, que não é compatível com a velocidade de cicatrização dos tecidos adjacentes ao implante. Neste contexto, revestimentos têm sido propostos. O objetivo deste estudo é obter pelo método sol-gel, revestimentos híbridos absorvíveis à base de quitosana e GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilano) para aumentar a resistência à corrosão da liga de magnésio ZK60 visando aplicação biomédica. Parâmetros como tempo de hidrólise e pH do sol foram monitorados para avaliar as características do sol obtidos com as proporções quitosana/GPTMS de 1:1 e 1:2. A partir desse monitoramento foram estabelecidos os valores dos parâmetros a serem empregados para obtenção do revestimento por dip-coating. Foram aplicadas quatro diferentes arquiteturas (combinações de camadas) do revestimento sobre a liga ZK60. Os revestimentos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia por MEV. A resistência à corrosão das amostras foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto por 24 horas em uma solução para simular o fluido corpóreo (SBF - Simulated Body Fluid). Os resultados mostraram que o revestimento obtido com a arquitetura 1, 2 e 4 (1 a 3 camadas) não promoveram deslocamento do potencial de circuito aberto em relação à liga ZK60 não revestida. Contudo, as amostras recobertas com três camadas (arquitetura 3) apresentaram um deslocamento do potencial de circuito aberto na ordem de 1000 mV em relação à liga não revestida, no entanto, houve o destacamento de parte da camada. Esses resultados indicam que é possível obter um revestimento que funcione como uma barreira temporária entre a liga de magnésio e o meio, retardando dessa forma a corrosão da mesma. Entretanto, estudos devem ser realizados no sentido de melhorar a adesão entre esse filme e o substrato. / Metallic biomaterials have a superior elastic moduli than cortical bone, which may lead to bone resortion, due to “the shielding of bone”. Besides, ion release as a result of corrosion may also lead to a inflammatory chain. And, according to the implants life cycle, it ordinarily implies its replacement. Focusing on avoiding those problems of the metallic materials, it has been studied absorbable implants with close-to-bone elastic moduli. Magnesium and its alloys have been proposed as absorbable implants since the end of the nineteenth century. The main difficulty in using Mg implants is its high corrosion rate, which is not compatible to the adjacent tissues healing rate. In this context, absorbable coatings have been proposed. The objective of this study is to obtain, through the sol-gel method, absorbable hybrid coatings composed by chitosan and GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilane) to enhance the corrosion resistance of the ZK60 alloy, focusing on biomedical applications. Parameters such as hydrolysis and the sol’s pH were monitored to evaluate the sols characteristics obtained with the proportions of chitosan/GPTMS of 1:1 and 1:2. The parameters used to obtain the coating through dip-coating were stablished from this monitoring. Four architechtures were stablished (arrangement of layers) of the coating over the ZK60 alloy. The coating morphology was characterized using MEV. The corrosion resistance of the samples was evaluated by OCP (Open Circuit Potential) monitoring in a SBF (Simulated Body Solution) solution for 24 hours. The obtained results show that the coating with Archtechture 1, 2 and 4, did not increase significatively the corrosion potential comparing to uncoated ZK60. However, the archtecture 3 showed a displacement in the order of 1000 mV in the OCP, contrasting with the uncoated ZK60, nevertheless, the coating detached from the substrate. Those results indicate that it is possible to obtain a coating that works as a barrier between the Mg alloy and the media, slowing down the corrosion of the specimen. However, studies to enhance the coatings adhesion are mandatory to its efectiveness.

A associação das células-tronco (CT) com os biomateriais prometem ser os protagonistas para o futuro da medicina regenerativa no tratamento de lesões de tecidos e órgãos. No presente trabalho, as células-tronco foram cultivadas em matrizes construídas pela técnica de electrospinning, usando o polímero poli-D,L-ácido láctico (PDLLA) associado ou não à biomassa da microalga Spirulina (PDLLA/Sp), que possui componentes bioativos de interesse para a engenharia de tecidos (ET). As análises físico-químicas realizadas foram a avaliação da morfologia, do diâmetro das fibras, da degradabilidade, da rugosidade, do teor de solvente residual, do ângulo de contato com água, entre outros. A adesão e a proliferação celular, bem como a citotoxicidade do biomaterial também foram avaliados. As nanofibras obtidas apresentaram-se sem beads e com características semelhantes às da matriz extracelular natural (MEC) em termos de propriedades mecânicas e topográficas. Nos testes biológicos, verificou-se que as CTs aderiram mais e tiveram maior viabilidade nos scaffolds de PDLLA/Sp, quando comparado com as matrizes de nanofibras de PDLLA. Ambos os biomateriais mostraram-se atóxicos para as CTs. Pode-se concluir que as matrizes desenvolvidas neste trabalho apresentam as características necessárias de um novo biomaterial adequado para uso na ET. / The association of stem cells (SCs) with biomaterials promises to be the protagonist for future regenerative medicine in the treatment of tissue and organ lesions. Stem cells were cultivated in scaffolds constructed by the electrospinning technique, using poly-D,L-lactic acid (PDLLA) associated or not with Spirulina biomass (PDLLA/Sp), which has bioactive components of interest for tissue engineering (TE). Physicochemical analyses were performed, such as morphology, fiber diameter, degradability, residual solvent, roughness, contact angle with water, among others. SC adhesion and proliferation and scaffold cytotoxicity were also evaluated. Nanofibers without beads and with characteristics similar to the natural extracellular matrix (ECM) in terms of mechanical and topographical properties were obtained. In biological tests it was found that SCs adhered more and had greater viability in the PDLLA/Sp molds, when compared to the PDLLA scaffolds. The scaffolds were shown to be atoxic for the SCs. It can be concluded that the scaffolds developed in this work have the characteristics to be a new biomaterial suitable for use in TE.

Submitted by Barroso Patrícia (barroso.p2010@gmail.com) on 2014-07-25T13:46:36Z No. of bitstreams: 1 PDF Final.pdf: 2729478 bytes, checksum: a1e7c7e0b6e4c299aa53aaaf607b6cf0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-25T13:46:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF Final.pdf: 2729478 bytes, checksum: a1e7c7e0b6e4c299aa53aaaf607b6cf0 (MD5) / FAPESB / Em decorrência de perdas ósseas extensas, os procedimentos de enxertia são amplamente utilizados. Como alternativa a estas técnicas, a bioengenharia tecidual busca desenvolver um biomaterial ideal, que atue como substituto ósseo e induza a um processo de regeneração. Os biomateriais são classificados em diversas classes, composições e formatos. A aplicabilidade destes depende de suas propriedades biológicas, físico-químicas e mecânicas. Dentre os biomateriais cerâmicos, dois são considerados muito promissores, por se ligarem quimicamente ao tecido ósseo, sem formar tecido de interposição: o ²-fosfato tricálcico (²-TCP), amplamente utilizado nas técnicas regenerativas, devido à sua semelhança com componentes inorgânicos do tecido ósseo, por não apresentar risco de transmissão de doenças, ser biodegradável e participar do equilíbrio cálcio e fósforo do organismo; e o Biovidro fosfatado (BV), que possui excelente bioatividade, o que estimula a neoformação tecidual e a regeneração óssea. Ademais, adaptam-se facilmente ao sítio de implantação. Objetivos: Este trabalho avaliou a biocompatibilidade e biofuncionalidade de novos biomateriais para a regeneração óssea. Metodologia: Para realização dos testes in vivo, foram utilizados 15 rattus norvegicus da linhagem Wistar, albinos, machos, adultos, no qual foi confeccionado defeito crítico, com diâmetro médio de 8,5mm, na região da calvária. Estes animais foram distribuídos aleatoriamente para composição de 3 grupos: GTP (implantação de grânulos de ²-TCP); GTP-BV (implantação de grânulos de ²-TCP associado à biovidro) e CON (sem implantação de biomaterial, preenchimento apenas com coágulo sanguíneo). Ao final de 15 dias pós-operatório, os animais foram eutanasiados, a calvária foi removida, processada e analisada histologicamente por microscopia óptica. Resultados: Os biomateriais desencadearam uma discreta reação inflamatória crônica granulomatosa. Nos grupos experimentais (GTP e GTP-BV), houve um reparo tecidual em extensão e espessura e a neoformação óssea foi incipiente e relacionada a um reparo reacional nas regiões de borda óssea, e por condução, entre as partículas do biomaterial. O estroma formado na área de preenchimento do defeito consistiu em um tecido conjuntivo frouxo. No grupo CON, a neoformação óssea foi restrita as regiões de bordas ósseas e o defeito foi preenchido por um delgado tecido conjuntivo fibroso. Conclusão: Para as condições deste estudo, os biomateriais foram biocompatíveis, os grânulos atuaram como arcabouços tridimensionais e apresentaram potencial osteocondutor, sem diferenças entre os si, pois a adição do biovidro não aumentou a bioatividade do ²-TCP.