Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-13T20:55:07Z No. of bitstreams: 1 PAULA CHRISTIANNE GOMES GOUVEIA SOUTO MAIA – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2015.pdf: 2231072 bytes, checksum: ae7116b6547ccb83d6170ccf2e265c42 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T20:55:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULA CHRISTIANNE GOMES GOUVEIA SOUTO MAIA – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2015.pdf: 2231072 bytes, checksum: ae7116b6547ccb83d6170ccf2e265c42 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / O estudo sobre sistema de liberação controlada de fármaco está em constante crescimento, pois visa melhorar e prolongar o controle da administração de fármacos. Insulina oral é um sonho dos pacientes e um desafio para os cientistas. Para os doentes, não é apenas o alívio da dor da aplicação de múltiplas injeções, mas também a proteção das células betas do pâncreas. A quitosana é um biomaterial considerado atóxico, não alergênica, biodegradável, biofuncional, biocompatível e as suas atividades biológicas compreendem a ação antioxidante, antimicrobiana, analgésica, aceleração da cicatrização, anti-inflamatórias além de ser muito estudada como matriz polimérica em sistemas de liberação controlada de fármacos. A gelatina por sua vez está sendo muito utilizada na área farmacêutica com a finalidade de favorecer o intumescimento do sistema e consequentemente acelerar o processo de liberação. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver membranas de quitosana, gelatina e insulina para uso em sistema de liberação controlada de fármacos. As membranas desenvolvidas foram caracterizadas pelas técnicas de Difração de raios-X (DRX), Espectroscopia na Região de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Espectroscopia por Energia Dispersiva de raios X (EDS) e Microscopia Óptica (MO). Na técnica de DRX verificou que o que não ocorreu alteração significativa na cristalinidade das membranas. Com a técnica de FTIR verificou que a gelatina, insulina e o tripolifosfato de sódio não interferiram nos grupos funcionais de superfície da quitosana, mantendo desta forma as propriedades da mesma. No EDS foi possível detectar os elementos químicos característicos do material. Foi possível perceber, através das técnicas de MO e MEV, alteração na morfologia da membrana contendo insulina, gelatina e tripolifosfato de sódio quando comparada a de quitosana pura. Baseado nos resultados pode-se concluir que a insulina foi encapsulada pela quitosana e que a presença da gelatina influenciou no tamanho e forma dos poros das membranas e que a neutralização com NaOH diminuiu a quantidade de aglomerados nas superfícies dos arcabouços reticulados com tripolifosfato de sódio. / The study of drug controlled release system is constantly growing, it aims to improve and extend the control of drug administration. Oral insulin is a dream of patients and a challenge for scientists. For patients, it's not just pain relief applying multiple injections, but also the protection of beta cells of the pancreas. Chitosan, a biomaterial is considered non-toxic, non-allergenic, biodegradable, biofunctional, biocompatible and their biological activities include the antioxidant action, antimicrobial, analgesic, acceleration of wound healing, anti-inflammatory as well as being widely studied as polymer matrix systems controlled drug release. Gelatin turn is being widely used in the pharmaceutical field for the purpose of favoring the system swelling and consequently accelerate the release process. Thus, this study aimed to develop chitosan membranes, gelatin and insulin for use in controlled release system of drugs. The developed membranes were characterized by powder Diffraction X-ray (XRD), spectroscopy in the infrared region with a Fourier transform (FTIR) analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Dispersive Spectroscopy X-ray (EDS) and Microscopy optical (MO). In XRD technique we found that what was no significant change in the crystallinity of the membranes. With FTIR technique found that gelatin, insulin and sodium tripolyphosphate did not affect the surface functional groups of chitosan, thereby maintaining the properties thereof. The EDS was possible to detect the characteristic chemical elements of the material. It was possible to see, through the techniques of OM and SEM, change in morphology of the membrane containing insulin, gelatin and sodium tripolyphosphate compared to pure chitosan. Based on the results it can be concluded that insulin was encapsulated by chitosan and the presence of the gelatin influence the size and shape of the pores of the membranes and neutralization with NaOH decreased the amount of agglomerates on the surfaces of scaffolds crosslinked with sodium tripolyphosphate.

O aumento da longevidade da população mundial e dos acidentes com consequências traumáticas nas últimas décadas provocaram um incremento na demanda de materiais e tecnologias destinados à substituição de alguma função ou porção do organismo humano para assegurar a qualidade de vida do ser humano. Neste contexto, o desenvolvimento de novos biomateriais para a ortopedia e odontologia baseados nos fosfatos de cálcio é relevante, uma vez que estes apresentam composição química semelhante à fase mineral de ossos e dentes. Os cimentos de fosfatos de cálcio (CPC) possuem composição de fases cristalinas e resposta biológica similares às biocerâmicas de fosfato de cálcio utilizadas como material de implante por excelência devido à sua alta biocompatibilidade e excelente bioatividade; mas com a diferença de que estes podem ser facilmente moldados e adaptados ao local de implantação, injetados através de vias minimamente invasivas, ou misturados com diversos fármacos para obter uma ação terapêutica determinada e localizada no local de implantação. Em geral, tanto as biocerâmicas como os CPC apresentam baixas resistências mecânicas, pelo qual o objetivo principal deste trabalho foi a obtenção de novas formulações de CPC com propriedades mecânicas melhoradas mediante a adição de componentes de cimento Portland tradicional ou de cimento de aluminato de cálcio. Outras propriedades que se pretende melhorar com a adição de compostos portadores de silício são a bioatividade e osteogenicidade dos materiais resultantes, uma vez que os cimentos baseados em silicato de cálcio são altamente osteogênicos. Para isto, foi escolhido o sistema baseado em a-Ca3(PO4)2 e foram desenhadas diferentes formulações através da introdução de Ca3SiO5 (C3S) ou CaAl2O4 (CA), fases majoritárias dos cimentos Portland e cimentos de aluminato de cálcio que apresentam uma excelente resistência mecânica, além de ser biocompatíveis e bioativas. Do estudo realizado verificou-se que a adição de um 5% de C3S ao cimento baseado em a- Ca3(PO4)2 produz um incremento das propriedades mecânicas em longo prazo (14d) e melhora a bioatividade e citotoxicidade dos CPC tradicionais; no entanto, retarda a pega do cimento e a hidrólise do a-Ca3(PO4)2 e aumenta a o grau de degradação dos materiais. A introdução de SiO2 como modificação de esta formulação, embora diminuiu o pH resultante, retardou a pega do cimento provocando uma perda notável da resistência mecânica durante os primeiros estágios da reação. Por outro lado, a introdução de CA provocou uma diminuição da resistência à compressão dos cimentos, independente do teor adicionado, e não se observou a melhoria desta propriedade com o aumento do tempo. Contudo, a presença de CA permitiu a obtenção de materiais menos citotóxicos, e por consiguiente mais biocompatíves, assim como o aumento da bioatividade em relação aos CPC tradicionais. / The increased longevity of the world population and the growth of traumatic accidents in last decades, led to an increase in demand of materials and technologies for replacement of any portion or function of the human body to ensure the quality of human life. In this context, the development of new biomaterials for orthopedics and dentistry based on calcium phosphates is relevant, since they have similar chemical composition to the mineral phase of bones and teeth. The calcium phosphate cements (CPC) have composition of crystalline phases and biological response similar to calcium phosphate bioceramics used as implant material par excellence due to its high biocompatibility and excellent bioactivity; but with the difference that these can be easily shaped and adapted to the site, injected through minimally invasive means, or mixed with various drugs for a specific therapeutic action at the site of implantation. In general, both bioceramics such as CPC have low mechanical strength; whereby, the main objective of this study was to obtain new formulations of CPC with improved mechanical properties by adding components of traditional Portland cement or calcium aluminate cement. Other properties that are intended to improve with the addition of silicon compounds, are the bioactivity and osteogenic potential of the resulting materials, as it cements based on calcium silicate are highly osteogenic. For this, we chose a system based a-Ca3(PO4)2 and different formulations were designed by introducing Ca3SiO5 (C3S) or CaAl2O4 (CA), majority phases of Portland cement and calcium aluminate cements that have an excellent mechanical strength, and are biocompatible and bioactive. From the study it was found that the adittion of a 5% C3S to the a-Ca3(PO4)2 based cement, produces an increase in the mechanical properties in the long term (14d) and enhances bioactivity and cytotoxicity; however, enlarge the setting times and the degree of degradation ofaand hydrolysis of materials. The introduction of SiO2 as a modification of this formulation, resulted in a pH decreased, but in the increased of the setting times causing a noticeable loss of strength during the early stages of the reaction. Moreover, the introduction of CA reduced the compressive strength of cements, regardless of content added, and there was no improvement of this property with increasing time. However, the presence of CA allowed the production of materials less cytotoxic, and thereby to more biocompatible, as well as the increase in bioactivity relative to traditional CPC.

O crescente aumento na expectativa de vida da população vem exigindo melhorias e atualizações a diversas áreas da ciência. Em decorrência disso, verifica-se que as fronteiras entre as diferentes áreas do conhecimento estão cada vez mais tênues, permitindo a sinergia entre as áreas e ações cooperativas, proporcionando melhorias significativas na resposta dada à sociedade em geral. Tal fenômeno ocorre na área relacionada a implantes ortopédicos, onde equipes de médicos, programadores, designers e engenheiros vêm desenvolvendo conjuntamente técnicas auxiliares de planejamento e execução cirúrgica, seleção de materiais adequados para utilização como implantes, softwares de visualização gráfica médica, design e fabricação de implantes personalizados, bem como a otimização dos mesmos. Tais medidas, realizadas por grupos interdisciplinares, representam grande avanço para a ciência e para a qualidade de vida da população. Neste sentido, o objetivo geral do presente trabalho foi o estudo das metodologias atualmente utilizadas para a obtenção de implantes personalizados para a reconstrução de defeitos craniofaciais. Buscou-se utilizar ferramentas da engenharia, design e computação gráfica para fornecer soluções para tais situações da área médica. Foram utilizadas técnicas de prototipagem rápida, sistema CAD/CAE/CAM, seleção de materiais, digitalização tridimensional a laser e softwares de visualização tridimensional de imagens médicas para o design e fabricação de implantes adaptáveis às necessidades individuais de cada paciente. Este trabalho estudou como os sistemas CAD/CAE/CAM e especialmente a prototipagem rápida, técnicas tradicionalmente utilizadas para aplicações industriais, podem contribuir para o aprimoramento de implantes ortopédicos. Foram estudados casos de diferentes pacientes com necessidade de reconstrução óssea facial decorrente de fraturas ou tumores. Seguindo o método tradicional de fabricação de implantes personalizados, modelos do crânio dos pacientes foram produzidos por prototipagem rápida e permitiram que os implantes fossem manualmente moldados para se adaptarem à estrutura anatômica do paciente em questão. Verificou-se a possibilidade de fabricação de implantes com alta complexidade geométrica, ocasionando melhora no posicionamento dos mesmos quando implantados, bem como redução no tempo de cirurgia. O método virtual de fabricação de implantes personalizados, estado da arte na área, foi utilizado para o design e fabricação de uma prótese de mandíbula. Tal método dispensou a utilização de modelos físicos do crânio do paciente, permitindo que a prótese fosse projetada em ambiente virtual e diretamente produzida no material adequado para ser implantado. As técnicas estudadas para a fabricação de implantes foram usinagem CNC seguida de moldagem, e sinterização seletiva a laser da liga Ti- 6Al-4V. Ambas as técnicas obtiveram resultados positivos, sendo que a usinagem CNC possui a vantagem de ser uma técnica largamente difundida no mercado. Os modelos produzidos por sinterização seletiva a laser apresentaram propriedades físicas adequadas para a aplicação (como densidade de 97%, por exemplo), além de possuírem vantagens intrínsecas à técnica, como a possibilidade de fabricação de modelos de grande complexidade geométrica, baixo peso (por possuírem vazios em seu interior), além de permitirem a fabricação de modelos otimizados, simulados previamente em ambiente virtual. / The increase in life expectancy of the general population is constantly demanding improvements and updates in different fields of the science. In this way, it is possible to observe that the borders among the different areas of the knowledge are very thin, leading to synergy between the areas and cooperative actions, resulting in improvements and better solutions for the problems of general society. This phenomenon occurs in the area related to orthopedic implants, where medical teams, programmers, designers and engineers develop together techniques to help on surgical planning and execution, selection of materials suitable for implantations, softwares for medical images, design and manufacturing of customized implants, as well as their optimization. These actions represent great improvements to science and to the life quality of the society. The objective of this work is to use engineering, design and computer graphic tools to give solutions for challenges in the medical field. Techniques such as rapid prototyping, CAD/CAE/CAM systems, material`s selection, three-dimensional laser scanning and medical softwares are used in order to design and manufacture customized orthopedic implants, suitable with the individual needs of each patient. This work investigated how CAD/CAE/CAM systems and rapid prototyping, techniques traditionally used for industrial applications, can help to improve orthopedic implants. Different cases of patients that needed facial reconstruction due to fractures or tumors were studied. According to the traditional method for production of customized implants, models of the patient skulls were manufactured through rapid prototyping, allowing to mould the implant directly on the physical model, so the implant could fit exactly in the patient`s anatomic structure. The feasibility of the manufacture of implants with high geometry complexity was also proved, leading to best fit of the implants in the patient during the surgery, as well as reduction of the surgery time. The virtual method for the production of customized implants, state of the art in the area, was used for the design and manufacturing of mandible prostheses. This method has no need of a physical model of the skull, making the design completely feasible in virtual environment and the model could be produced directly in the suitable material. The manufacturing technologies investigated were CNC milling and direct laser sintering of Ti-6Al-4V alloy. Both techniques presented positive results, and CNC milling has the advantage to be a very widespread technology. The models produced through direct laser sintering presented suitable physical properties (such as 97% density) and have some advantages intrinsic to the method, such as the feasibility of geometric complex models, light weight (because of the holes and pores inside), as well as the production of optimized structures, previously simulated in virtual environment.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edson Vilela de Melo Filho.pdf: 1187344 bytes, checksum: 27f35634735962b8fdae9dc2162b0ffd (MD5) Previous issue date: 2010-04-30 / Objetivou-se com esse trabalho avaliar a resistência mecânica de placas ósseas produzidas a partir de osso cortical bovino, conservadas em diferentes meios, e a eficiência desses meios em inibir o crescimento de micro-organismos. Foram utilizadas 168 placas confeccionadas a partir de tíbia bovina e conservadas em glicerina a 98% (n=28), solução salina a 150% (n=28), solução de açúcar a 300% (n=28), líquido de Dakin (n=28), congeladas em N2L a - 196°C (n=28), ou esterilizadas em óxido de etileno (n=28). Após reidratação em solução de cloreto de sódio a 0,9% por seis horas, estas foram submetidas a ensaios mecânicos de tração, compressão, flexão e torção. Foi realizada avaliação microbiológica das placas anterior e imediatamente após a reidratação, com ou sem adição de enrofloxacina a 0,5%. Não se observou diferença significativa (P<0,01) da resistência ao ponto de ruptura entre as placas conservadas nos diferentes meios, congeladas-descongeladas ou esterilizadas. Micro-organismos foram isolados das placas conservadas em solução saturada de sal, açúcar, Dakin ou congeladas em N2L, anterior e após a reidratação. Entretanto, após o uso da solução de cloreto de sódio 0,9% acrescida de enrofloxacina a 0,5%, não foram isolados micro-organismos. Portanto, placas de osso bovino, conservadas em solução saturada de açúcar ou sal, glicerina a 98%, solução de Dakin, congeladas em N2L ou esterilizadas em óxido de etileno assemelham-se em relação à biomecânica, e a reidratação com solução de cloreto de sódio a 0,9% acrescida de enrofloxacina a 0,5% inibe o crescimento microbiano / The objective of this study was to evaluate the mechanical strength of bone plates yielded from bovine cortical bone, conserved in different solutions, and the efficiency of these solutions in the inhibition of microorganism s growth. 168 plates yielded from bovine tibiae were conserved in 98% glycerin (n=28), 150% saline solution (n=28), 300% sugar solution (n=28), Dakin solution (n=28), frozen in LN2 at - 196°C (n=28), or sterilized in ethylene oxide gas (n=28). After rehydratated in NaCl 0.9% solution for six hours, plates were subjected to tensile, compression, bending and twisting testing. Bone plates microbiological evaluation was carried out before and immediately after rehydratation, with or without enrofloxacin 0.5% addition. There was no significant difference (P<0.01) on resistance to the rupture point in plates conserved in the different solutions, frozen-thawed or sterilized. Microorganisms were isolated from plates conserved in satured salt solution, sugar satured solution, Dakin solution or frozen in LN2, before and after rehydratation. However, after the use of NaCl 0.9% solution added enrofloxacin 0.5%, microorganisms were not isolated. Therefore, bovine bone plates conserved in sugar or salt satured solution, 98% glycerin, Dakin solution, frozen in LN2 or sterilized in ethylene oxide gas present similar biomechanical tests results, and NaCl 0.9% solution added enrofloxacin 0.5% rehydratation inhibits microbial growth

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A aplicação tópica de doadores de óxido nítrico é conhecida pelos seus efeitos benéficos no reparo tecidual cutâneo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da associação de biomateriais com doadores de óxido nítrico no reparo tecidual cutâneo de camundongos. Camundongos swiss machos foram submetidos a lesões excisionais por punch de biópsia de 8 mm no dorso. Os animais foram separados em 4 grupos (n=6 em cada grupo) de acordo com a aplicação do curativo de polivinil álcool e hidrogel sobre a lesão de punch: a) grupo polivinil álcool com grupos tiol e Pluronic F-127 (PVA-SH/F127) - tratado com hidrogel sem S- nitrosoglutationa (GSNO) e filme sem óxido nítrico; b) grupo polivinil álcool S-nitrosado (PVA-SNO/F127-GSNO) - tratado com hidrogel contendo GSNO e filme com óxido nítrico; c) grupo PVA-SNO - tratado apenas com filme óxido nítrico e d) grupo PVA-SNO/ F127 - tratado com hidrogel sem GSNO e filme com óxido nítrico. Os animais foram tratados por 7 dias consecutivos com aplicação diária de curativos com seus respectivos biomateriais. Após 7 dias de tratamento, foram retirados os curativos e as lesões foram deixadas cicatrizar por segunda intenção. O grupo tratado com filme de PVA-SNO (d) associado ao hidrogel F127, comparado com os demais grupos descritos acima, apresentou melhora no reparo tecidual, melhora da contração da lesão, diminuição do gap epitelial e densidade celular, aceleração da fase inflamatória, aumento da diferenciação miofibroblástica e aumento da expressão de colágeno do tipo III (p<0,05, ao menos). Com base nesses dados, a combinação de filmes PVA liberadores de óxido nítrico com F-127 pode representar uma nova abordagem para o tratamento de lesões cutâneas. / Topical application of nitric oxide donors is known for its beneficial effects on skin tissue repair. The objective of this study was to evaluate the effects of biomaterials association with nitric oxide donors in skin tissue repair in mice. Males swiss mice underwent excisional lesion 8 mm biopsy punch on the back. The animals were separated in 4 groups (n=6 in each group) in according with dressing application of polyvinyl alcohol and hydrogel on punch lesion: a) poly (vynil alcohol) with thiol groups and Pluronic F-127 hydrogels (PVA-SH/F127) group - treated with hydrogel without S- nitrosoglutathione (GSNO) and film without nitric oxide; b) poly(vinyl alcohol) S-nitrosated (PVA-SNO/F127-GSNO) group - treated with hydrogel with GSNO and film with nitric oxide; c) PVA-SNO group - treated only with film containing nitric oxide and d) PVA-SNO/ F127 group - treated with hydrogel without GSNO and film with nitric oxide. The animals were treated for 7 consecutive days with daily application of dressings to the respective biomaterial. After 7 days of treatment, the dressings were removed and the lesions were allowed to heal by second intention. The group treated with PVA-SNO film associated with the hydrogel F127 (d), compared with the other groups described above, showed improvement in tissue repair, enhancing wound contraction, decreased wound gap and cellular density, acceleration of the inflammatory phase, increased myofibroblast differentiation and increased expression of collagen type III (p<0,05, at least). Based on these data, the combination of PVA films releasing nitric oxide with F-127 may represent a new approach treatment of cutaneous lesions.

Orientadora: Profa. Dra. Sônia Maria Malmonge / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2014.

Evidence shows there is no ideal membrane, i.e., biocompatible, biodegradable, with adequate mechanical and physical properties that enable reorganization of periodontal tissues. Eletrospinning technique has demonstrated good processing results on scaffolds made from polymers. Nanofibrous formed by this technique have characteristics that resemble the extracellular matrix. The aim of this study was to evaluate the biocompatibility of nanofibrous polydioxanone scaffolds (PDS II®) containing metronidazole or ciprofloxacin in subcutaneous implantation model in rats Wistar. PDS II® is biocompatible polyester having various applications in the medical field. Our conceptual hypothesis considers that scaffolds with antimicrobials have similar inflammatory behavior when compared to PDS positive control. Sixty adult male rats were randomized into 6 groups: negative control (SHAM) animals with incision and surgical pocket, without scaffold; positive control (PDS) animals with PDS scaffolds; 1MET animals with one PDS scaffold containing 25%wt metronidazole; 2MET animals with two PDS scaffolds containing 25%wt metronidazole, 1CIP animals with PDS scaffolds containing 25%wt ciprofloxacin; 2CIP animals with two PDS scaffolds containing 25%wt ciprofloxacin. Animals were euthanized at 3 days (n=30) and 30 days (n=30), corresponding to initial and late inflammatory responses, respectively. Outcomes measures were the degradation of collagen fibers (Picrosirius Red and Masson´s trichrome), activity of cellular enzyme (Myeloperoxidase activity and N-acetyl-β-D-glucosaminidase activity) and local oxidative profile (reactive oxygen species, lipid peroxidation, protein carbonyl, vitamin C, catalase and reduced glutathione). Dara were analyzed statistically (p<0.05) by two-way ANOVA (treatment and time). Collectively, results show that antibiotics scaffolds have a lower inflammatory response compared to PDS group. Among the nanofibers with antibiotics, the group showed better early and late inflammatory response was 2CIP. The findings of this research suggest the potential study of these scaffolds with metronidazole and ciprofloxacin in regenerative models, able to confirm the effectiveness of these artificial matrices for periodontal regeneration. / Evidências mostram que não há membranas ideais, ou seja, biocompatíveis, biodegradáveis, com propriedades mecânicas e físicas adequadas que permitam a reestruturação dos tecidos periodontais. A técnica do eletrospinning tem demonstrado bons resultados no processamento de scaffolds confeccionados a partir de polímeros. As nanofibras formadas por esta técnica possuem características que se assemelham a matriz extracelular. O objetivo do presente estudo foi avaliar a biocompatibilidade de scaffolds nanofibrosos de polidioxonona (PDS II®) contendo metronidazol ou ciprofloxacina em modelo de implantação subcutânea em ratos Wistar. A PDS II® é um poliéster biocompatível com diversas aplicações na área médica. Nossa hipótese conceitual considerou que scaffolds com antimicrobianos teriam semelhante comportamento inflamatório quando comparados ao controle positivo PDS. Sessenta ratos machos adultos foram randomizados em seis grupos: controle negativo (SHAM) - animais com incisão e loja cirúrgica, ausentes de scaffolds; controle positivo (PDS) - animais com scaffolds de PDS, 1 scaffold PDS com 25%wt de metronidazol (1MET), 2 scaffolds PDS com 25%wt de metronidazol (2MET), 1 scaffold PDS com 25%wt de ciprofloxacina (1CIP), 2 scaffolds com 25%wt de ciprofloxacina (2CIP). Os animais foram eutanasiados em 3 (n=30) e 30 dias (n=30), correspondendo a resposta inflamatória inicial e tardia, respectivamente. Os desfechos avaliados foram degradação de fibras colágenas (Picrosírius Red e Tricrômico de Masson), atividade de enzimáticas celulares (mieloperoxidase e N-Acetil β-D-Glicosaminidase) e perfil oxidativo local [espécies reativas de oxigênio (ROS), peroxidação lipídica (LP), proteína carbolinada (PC), catalase (CAT), vitamina C (VIT.C) e glutationa reduzida (GSH)]. Os dados foram analisados estatisticamente (p<0,05) através do teste Two-way ANOVA (tratamento e tempo). Coletivamente, os resultados mostram que scaffolds com antibióticos possuem menor resposta inflamatória se comparado ao grupo PDS. Entre as nanofibras com antibióticos, o grupo que apresentou melhor resposta inflamatória inicial e tardia foi 2 CIP. Os achados desta pesquisa sugerem o potencial estudo destes scaffolds com metronidazol e ciprofloxacina em modelos regenerativos, capazes de confirmar a efetividade dessas matrizes artificiais para a regeneração periodontal.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005Bitstream added on 2014-06-13T20:23:09Z : No. of bitstreams: 1 santos_ml_dr_araiq.pdf: 3271586 bytes, checksum: 67395fcc4c57825507f1303f136c6b25 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nos últimos anos a área de biomateriais tem direcionado estudos para o desenvolvimento de um material sintético ou artificial que tenha propriedades físico-químicas, biológicas e mecânicas semelhantes ao do tecido ósseo. Dentre as diversas alternativas, uma das mais estudadas é o biocompósito metal-cerâmica, em que se utilizando técnicas de recobrimentos, consegue-se combinar boa biocompatibilidade, propriedades mecânicas e resistência à corrosão do titânio e suas ligas, com a excelente bioatividade das biocerâmicas de fosfato de cálcio, especificamente a hidroxiapatita. Para tanto, o processo sol-gel é uma das técnicas mais flexíveis e promissoras. O objetivo do presente trabalho foi estudar as características físico-químicas e as propriedades mecânicas do recobrimento de hidroxiapatita, obtido pelo processo sol-gel, com e sem pré-modificação de superfície dos substratos Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb com depósito de dióxido de titânio via plasma-spray. Os resultados mostraram a formação de uma camada rugosa e porosa de dióxido de titânio com forte interação com o substrato metálico devido à similaridade dos dois materiais. Investigou-se quatro diferentes procedimentos de deposição; onde se variou o número de camadas, temperaturas de calcinações, objetivando-se atingir morfologias e fases similares. Pelas técnicas de caracterização utilizadas (MEV, FTIR e DRX), os recobrimentos obtidos pelo processo sol-gel apresentaram uma mistura de fases, hidroxiapatita e ß-TCP (fosfato tricálcio). As medidas de espessura, realizadas por MEV, para os quatro procedimentos demonstraram que o recobrimento com dez camadas apresentou-se intacto e uniforme, não sendo encontrados falhas ou trincas entre as camadas e o substrato, demonstrando ser um bom indicador de ligação interfacial, mesmo apresentando uma espessura de aproximadamente 20æm. / In recent years biomaterials area has addressed studies for the development of synthetic or artificial material that has chemical-physical, biological and mechanical properties similar to the bone tissue. Among several alternatives, one of the most studied is the metal-ceramic biocomposite, where using the technique coatings, had gotten to combine good biocompatibility, mechanical properties and corrosion resistance of the titanium and their alloys, with the excellent bioactivity of the calcium phosphate bioceramics, specifically the hydroxyapatite. For so much, the sol-gel process is one of the most flexible and promising techniques. The aim of the present work was to study the chemical-physical characteristics and mechanical properties of the hydroxyapatite coating obtained by the sol-gel process, with and without pre-modification of Ti-6Al-4V and Ti-6Al-7Nb substrate surface with titanium dioxide deposit by plasma-spray method. The results showed the formation of a rough and porous layer of titanium dioxide and with a strong interaction with the metallic substrate due to the similarity of the two materials. It was investigated four different deposition procedures, where the layer numbers and calcination temperatures was varied, being aimed at to reach morphology and phase similars. For the characterization techniques (SEM, FTIR and XRD) used, for it, the coatings obtained by the process sol-gel showed a mixture of phases, hydroxyapatite and ß-TCP (tricalcium phosphate). The thickness measurement, carried out by SEM, for the four procedures, demonstrated that coating with ten layers showed intact and uniform, not being found flaws or cracks between the layers and substrate, demonstrating so as being a good interfacial connection indicator, even presenting a thickness of approximately 20æm. The results of the microhardness Vickers tests has presented similar values for the different depositions number and heat treatment temperatures.

O crescente aumento na expectativa de vida da população vem exigindo melhorias e atualizações a diversas áreas da ciência. Em decorrência disso, verifica-se que as fronteiras entre as diferentes áreas do conhecimento estão cada vez mais tênues, permitindo a sinergia entre as áreas e ações cooperativas, proporcionando melhorias significativas na resposta dada à sociedade em geral. Tal fenômeno ocorre na área relacionada a implantes ortopédicos, onde equipes de médicos, programadores, designers e engenheiros vêm desenvolvendo conjuntamente técnicas auxiliares de planejamento e execução cirúrgica, seleção de materiais adequados para utilização como implantes, softwares de visualização gráfica médica, design e fabricação de implantes personalizados, bem como a otimização dos mesmos. Tais medidas, realizadas por grupos interdisciplinares, representam grande avanço para a ciência e para a qualidade de vida da população. Neste sentido, o objetivo geral do presente trabalho foi o estudo das metodologias atualmente utilizadas para a obtenção de implantes personalizados para a reconstrução de defeitos craniofaciais. Buscou-se utilizar ferramentas da engenharia, design e computação gráfica para fornecer soluções para tais situações da área médica. Foram utilizadas técnicas de prototipagem rápida, sistema CAD/CAE/CAM, seleção de materiais, digitalização tridimensional a laser e softwares de visualização tridimensional de imagens médicas para o design e fabricação de implantes adaptáveis às necessidades individuais de cada paciente. Este trabalho estudou como os sistemas CAD/CAE/CAM e especialmente a prototipagem rápida, técnicas tradicionalmente utilizadas para aplicações industriais, podem contribuir para o aprimoramento de implantes ortopédicos. Foram estudados casos de diferentes pacientes com necessidade de reconstrução óssea facial decorrente de fraturas ou tumores. Seguindo o método tradicional de fabricação de implantes personalizados, modelos do crânio dos pacientes foram produzidos por prototipagem rápida e permitiram que os implantes fossem manualmente moldados para se adaptarem à estrutura anatômica do paciente em questão. Verificou-se a possibilidade de fabricação de implantes com alta complexidade geométrica, ocasionando melhora no posicionamento dos mesmos quando implantados, bem como redução no tempo de cirurgia. O método virtual de fabricação de implantes personalizados, estado da arte na área, foi utilizado para o design e fabricação de uma prótese de mandíbula. Tal método dispensou a utilização de modelos físicos do crânio do paciente, permitindo que a prótese fosse projetada em ambiente virtual e diretamente produzida no material adequado para ser implantado. As técnicas estudadas para a fabricação de implantes foram usinagem CNC seguida de moldagem, e sinterização seletiva a laser da liga Ti- 6Al-4V. Ambas as técnicas obtiveram resultados positivos, sendo que a usinagem CNC possui a vantagem de ser uma técnica largamente difundida no mercado. Os modelos produzidos por sinterização seletiva a laser apresentaram propriedades físicas adequadas para a aplicação (como densidade de 97%, por exemplo), além de possuírem vantagens intrínsecas à técnica, como a possibilidade de fabricação de modelos de grande complexidade geométrica, baixo peso (por possuírem vazios em seu interior), além de permitirem a fabricação de modelos otimizados, simulados previamente em ambiente virtual. / The increase in life expectancy of the general population is constantly demanding improvements and updates in different fields of the science. In this way, it is possible to observe that the borders among the different areas of the knowledge are very thin, leading to synergy between the areas and cooperative actions, resulting in improvements and better solutions for the problems of general society. This phenomenon occurs in the area related to orthopedic implants, where medical teams, programmers, designers and engineers develop together techniques to help on surgical planning and execution, selection of materials suitable for implantations, softwares for medical images, design and manufacturing of customized implants, as well as their optimization. These actions represent great improvements to science and to the life quality of the society. The objective of this work is to use engineering, design and computer graphic tools to give solutions for challenges in the medical field. Techniques such as rapid prototyping, CAD/CAE/CAM systems, material`s selection, three-dimensional laser scanning and medical softwares are used in order to design and manufacture customized orthopedic implants, suitable with the individual needs of each patient. This work investigated how CAD/CAE/CAM systems and rapid prototyping, techniques traditionally used for industrial applications, can help to improve orthopedic implants. Different cases of patients that needed facial reconstruction due to fractures or tumors were studied. According to the traditional method for production of customized implants, models of the patient skulls were manufactured through rapid prototyping, allowing to mould the implant directly on the physical model, so the implant could fit exactly in the patient`s anatomic structure. The feasibility of the manufacture of implants with high geometry complexity was also proved, leading to best fit of the implants in the patient during the surgery, as well as reduction of the surgery time. The virtual method for the production of customized implants, state of the art in the area, was used for the design and manufacturing of mandible prostheses. This method has no need of a physical model of the skull, making the design completely feasible in virtual environment and the model could be produced directly in the suitable material. The manufacturing technologies investigated were CNC milling and direct laser sintering of Ti-6Al-4V alloy. Both techniques presented positive results, and CNC milling has the advantage to be a very widespread technology. The models produced through direct laser sintering presented suitable physical properties (such as 97% density) and have some advantages intrinsic to the method, such as the feasibility of geometric complex models, light weight (because of the holes and pores inside), as well as the production of optimized structures, previously simulated in virtual environment.

O aumento da longevidade da população mundial e dos acidentes com consequências traumáticas nas últimas décadas provocaram um incremento na demanda de materiais e tecnologias destinados à substituição de alguma função ou porção do organismo humano para assegurar a qualidade de vida do ser humano. Neste contexto, o desenvolvimento de novos biomateriais para a ortopedia e odontologia baseados nos fosfatos de cálcio é relevante, uma vez que estes apresentam composição química semelhante à fase mineral de ossos e dentes. Os cimentos de fosfatos de cálcio (CPC) possuem composição de fases cristalinas e resposta biológica similares às biocerâmicas de fosfato de cálcio utilizadas como material de implante por excelência devido à sua alta biocompatibilidade e excelente bioatividade; mas com a diferença de que estes podem ser facilmente moldados e adaptados ao local de implantação, injetados através de vias minimamente invasivas, ou misturados com diversos fármacos para obter uma ação terapêutica determinada e localizada no local de implantação. Em geral, tanto as biocerâmicas como os CPC apresentam baixas resistências mecânicas, pelo qual o objetivo principal deste trabalho foi a obtenção de novas formulações de CPC com propriedades mecânicas melhoradas mediante a adição de componentes de cimento Portland tradicional ou de cimento de aluminato de cálcio. Outras propriedades que se pretende melhorar com a adição de compostos portadores de silício são a bioatividade e osteogenicidade dos materiais resultantes, uma vez que os cimentos baseados em silicato de cálcio são altamente osteogênicos. Para isto, foi escolhido o sistema baseado em a-Ca3(PO4)2 e foram desenhadas diferentes formulações através da introdução de Ca3SiO5 (C3S) ou CaAl2O4 (CA), fases majoritárias dos cimentos Portland e cimentos de aluminato de cálcio que apresentam uma excelente resistência mecânica, além de ser biocompatíveis e bioativas. Do estudo realizado verificou-se que a adição de um 5% de C3S ao cimento baseado em a- Ca3(PO4)2 produz um incremento das propriedades mecânicas em longo prazo (14d) e melhora a bioatividade e citotoxicidade dos CPC tradicionais; no entanto, retarda a pega do cimento e a hidrólise do a-Ca3(PO4)2 e aumenta a o grau de degradação dos materiais. A introdução de SiO2 como modificação de esta formulação, embora diminuiu o pH resultante, retardou a pega do cimento provocando uma perda notável da resistência mecânica durante os primeiros estágios da reação. Por outro lado, a introdução de CA provocou uma diminuição da resistência à compressão dos cimentos, independente do teor adicionado, e não se observou a melhoria desta propriedade com o aumento do tempo. Contudo, a presença de CA permitiu a obtenção de materiais menos citotóxicos, e por consiguiente mais biocompatíves, assim como o aumento da bioatividade em relação aos CPC tradicionais. / The increased longevity of the world population and the growth of traumatic accidents in last decades, led to an increase in demand of materials and technologies for replacement of any portion or function of the human body to ensure the quality of human life. In this context, the development of new biomaterials for orthopedics and dentistry based on calcium phosphates is relevant, since they have similar chemical composition to the mineral phase of bones and teeth. The calcium phosphate cements (CPC) have composition of crystalline phases and biological response similar to calcium phosphate bioceramics used as implant material par excellence due to its high biocompatibility and excellent bioactivity; but with the difference that these can be easily shaped and adapted to the site, injected through minimally invasive means, or mixed with various drugs for a specific therapeutic action at the site of implantation. In general, both bioceramics such as CPC have low mechanical strength; whereby, the main objective of this study was to obtain new formulations of CPC with improved mechanical properties by adding components of traditional Portland cement or calcium aluminate cement. Other properties that are intended to improve with the addition of silicon compounds, are the bioactivity and osteogenic potential of the resulting materials, as it cements based on calcium silicate are highly osteogenic. For this, we chose a system based a-Ca3(PO4)2 and different formulations were designed by introducing Ca3SiO5 (C3S) or CaAl2O4 (CA), majority phases of Portland cement and calcium aluminate cements that have an excellent mechanical strength, and are biocompatible and bioactive. From the study it was found that the adittion of a 5% C3S to the a-Ca3(PO4)2 based cement, produces an increase in the mechanical properties in the long term (14d) and enhances bioactivity and cytotoxicity; however, enlarge the setting times and the degree of degradation ofaand hydrolysis of materials. The introduction of SiO2 as a modification of this formulation, resulted in a pH decreased, but in the increased of the setting times causing a noticeable loss of strength during the early stages of the reaction. Moreover, the introduction of CA reduced the compressive strength of cements, regardless of content added, and there was no improvement of this property with increasing time. However, the presence of CA allowed the production of materials less cytotoxic, and thereby to more biocompatible, as well as the increase in bioactivity relative to traditional CPC.