Proposição: este estudo busca avaliar, por resultado histológico, e por imagem, o reparo ósseo baseado na aplicação de células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo (CTAD), através do preenchimento das cavidades cirúrgicas com bloco de cimento de α-fosfato tricálcico (α-CFtC) e esponja de gelatina absorvível (EGA). Metodologia: foram utilizados 32 ratos da espécie Rattus novergicus albinus, linhagem SHR, isogênicos, divididos em quatro grupos, com sete, 14, 30 e 60 dias de pós-operatório. Na diáfise óssea de cada fêmur direito, houve a confecção de duas cavidades críticas ósseas, sendo designadas: Controle 1 (C1) ou Teste 1 (T1), localizados na porção proximal ou superior do fêmur, e Controle 2 (C2) ou Teste 2 (T2), localizado na porção central do fêmur. No leito T1 foi implantado o bloco de α-CFtC, pré-incubado com células-troncos mesenquimais derivadas do tecido adiposo (CTAD), e em T2, fragmento de EGA associada, no transcirúrgico, às célulastronco (CTAD). No leito C1, foi implantado o bloco de α-CFtC, e no leito C2, fragmento de EGA. Os leitos C1 e C2 não receberam as células-tronco. Avaliou-se o reparo ósseo, comparativamente entre os grupos estudados, através de análise visual por escores de exames por imagem (Radiografia e Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico - TCFC) e através de análise histomorfométrica dos cortes histológicos. Resultados: A análise visual por escores dos exames por imagem, não revelou diferença estatística significante na Radiografia, porém, nas TCFC, observou-se melhores escores para reparo ósseo nos Grupos Testes, que receberam as células-tronco. Aos sete e 60 dias pós-operatórios, observou-se que no Grupo Teste, que utilizou o bloco de α-CFtC, houve uma aceleração no processo de reparo ósseo, com maior neoformação óssea e maior preenchimento da cavidade. O mesmo observou-se na cavidade do Grupo Teste que continha o EGA com associação de células-tronco, aos 14 dias pós-operatórios. No Grupo Controle que recebeu o EGA, de 14 e 30 dias, observou-se intensa fibroplasia, o que não foi verificado nos demais grupos. Conclusões: a radiografia que utiliza filme dental não revelou diferença entre os grupo estudados, porém os resultados da análise por escores (TCFC) mostraram uma aceleração no processo de reparo ósseo nos grupos testes. A utilização de células-tronco, associadas aos biomateriais (α-CFtC e EGA), mostrou aceleração do processo de reparo ósseo, em ratos, quando comparadas às cavidades sem células. As cavidades preenchidas com EGA, que não receberam células-tronco, quando comparadas com as cavidades que receberam as CTAD, aos 14 e 30 dias, apresentaram intensa fibroplasia e conseqüente atraso na ossificação endóstea. / Aims: this research aims to describe, through a histological analysis and imaging study, the quality of bone healing under adipose mesenchymal stem cells application (CTAD), with α-CFtC implant and absorbable gelatin sponge (EGA). Methodology: were studied 32 strain rats Rattus novergicus albinus, SHR (spontaneously hypertensive rats), isogenics, divided into four groups: seven, 14, 30 and 60 postoperative days. In the right femoral diaphysis, two drilled cavities were created: Control 1 (C1) or Test 1 (T1), in the proximal portion of the femur, and Control 2 (C2) or Test 2 (T2), in the central portion of the femur. T1 was filled with α-CFtC block incubated with mesenchymal stem cells, and T2 was filled with EGA associated to the cells (CTAD). C1 was filled with α-CFtC block and C2 with EGA, both without cell engeneering. Results of bone repair were analysed by imaging study (X-Ray and TCFC) and histomorphometry. Results: The visual X-ray test does not show any statistical difference between experimental groups. However, visual TCFC test showed better results in Tests Groups. Seven and 60 days: Test Group – in T1 (α-CFtC) was observed bone healing acceleration, with a statistical difference between experimental groups. The same was observed in 14 days, in Test Group – T2 (EGA). Contrasting with this, the Groups with EGA (C2) - 14 and 30 postoperative days - showed intense fibroplasy. Conclusions: the X-ray does not show any statistical difference between experimental groups, but TCFC images showed bone healing acceleration in Tests Groups. The mesenchymal cell application, associated to biomaterials (α-CFtC and EGA) showed acceleration in the bone healing process, in rats, when compared with cavities from the Control Groups. The cavities C2 (EGA - without cell therapy), in 14 and 30 postoperative days, developed an intense fibroplasy and showed delay bone healing process.

O crescimento de células em arcabouços tridimensionais porosos tem se tornado progressivamente ativo na engenharia de tecidos. Os arcabouços guiam o crescimento celular, sintetizam uma matriz extracelular e outras moléculas biológicas, e facilitam a formação de tecidos e órgãos funcionais. Um cimento deste tipo pode ser preparado misturando um sal de fosfato de cálcio com uma solução aquosa para que se forme uma pasta que possa reagir à temperatura corporal dando lugar a um precipitado que contenha hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2). A similaridade química e morfológica entre este biomaterial e a parte mineral dos tecidos ósseos permite a osteocondução, sendo o cimento substituído por tecido ósseo novo com o tempo e com a vantagem de não desencadear processos inflamatórios e de corpo estranho, com eventual expulsão do material implantado. O objetivo do presente trabalho foi a obtenção e caracterização de suportes tridimensionais para a engenharia de tecido, com o uso de matérias-primas nacionais, por meio da utilização de microesferas de parafina como corpos geradores de poros. As microesferas foram produzidas por suspensão em solução aquosa de poli (álcool vinílico) (PVA) e sulfato de sódio (Na2SO4). Foram analisadas as fases presentes no cimento sintetizado e após a reação de cura do mesmo, a variação do tamanho de partícula e da resistência mecânica com o tempo de moagem. Foi analisada a porosidade dos suportes e a forma de extração da parafina daqueles que a utilizaram na sua formação. O tamanho de poro dos suportes gerados com a variação da quantidade de fase líquida ficou aquém do tamanho considerado ideal para o crescimento de tecido ósseo. A porosidade dos arcabouços fabricados com esferas de parafina foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e seu comportamento foi analisado a partir de ensaios in vitro em solução SBF (simulated body fluid) e em cultura de células. A utilização de esferas de parafina permitiu a formação de poros com tamanho tal que possibilitam potencialmente o crescimento tecidual e celular. / The growth of cells in three-dimensional porous scaffolds has been extensively studied for use in tissue engineering. They guide grow of cells, synthesize extra cellular matrix and other biological molecules, and facilitate the formation of functional tissues and organs. Bone cements has been developed for biomedical applications for a decade approximately. This kind of cement can be prepared mixing a calcium phosphate salt with aqueous solution forming a paste that can react at body temperature generating a hydroxyapatite precipitated (Ca10(PO4)6(OH)2). The chemical and morphological similarity between the cement composition and the mineral part of the bones allows osteoconduction in the tissue with replacement of cement by new bone formed with the advantage to not unchain inflammatory processes and of strange body. The objective of this work was the use of the α-TCP cement for making these scaffolds, through the variation of the amount of liquid phase in the cement and of the use of paraffin spheres as pore source. These spheres were produced by suspension in water solution of poly (vinyl alcohol) and sodium sulphate (Na2SO4). The phases had been analyzed in the synthesized cement and after the reaction of cure of cement, beyond variation of the particle size and the resistance mechanics with the milling time. It was analyzed the porosity of the scaffolds and the extraction of the paraffin in that supports. The pore size of the supports generated with the variation of the amount of liquid phase was on this side of the size considered ideal for the bone tissue growth. The porosity of scaffolds manufactured with paraffin spheres was observed by Scanning Electron Microscopy (SEM), and its behavior was analyzed from test in vitro in SBF solution (simulated body fluid). The use of paraffin spheres allowed the formation of pores size able to permit tissue growth.

Introdução: os fenômenos envolvidos durante o processo de reparo após elevação do assoalho do seio maxilar, relacionados ao uso de enxertos e biomateriais, não são completamente conhecidos. Objetivos: avaliar clínica, radiológica e histomorfometricamente os resultados de neoformação óssea e desempenho de implantes inseridos em sítios previamente reconstruídos por meio de cirurgia de elevação do assoalho do seio maxilar utilizando osso bovino inorgânico, verificando se há correlação entre os mesmos. Metodologia: a amostra consistiu em 20 implantes inseridos após 7 a 11 meses, em 20 sítios de 10 pacientes adultos, consecutivamente, submetidos à cirurgia de levantamento do assoalho do seio maxilar e enxerto de osso bovino inorgânico. No momento da inserção do implante foi coletada uma amostra de tecido ósseo no sitio da perfuração, para a realização da histomorfometria. O sucesso dos implantes foi avaliado por critérios clínicos decorridos quatro meses de sua inserção. A densidade radiográfica das radiografias periapicais prévias à instalação de 13 dos implantes foi medida e correlacionada aos dados histomorfométricos e de sucesso. Resultados: um implante foi perdido. A porcentagem media de osso vital foi de 50.06%, a de não vital de 40.17%, e de tecido mole de 9,44%. Houve correlação positiva entre a densidade radiográfica e a quantidade de osso vital, e negativa entre esta e a quantidade de tecido mole. Não houve correlação entre o sucesso dos implantes e os demais achados. Conclusões: a cirurgia de elevação do seio maxilar mostrou-se segura a eficaz, permitindo inserção de implantes nos períodos citados. A radiografia periapical digitalizada apresentou potencial para estimar o percentual de osso vital após este tipo de procedimento. / Introduction: healing process after sinus floor elevation using biomaterials is not fully understood. Objectives: clinical, radiological and histomorphometric evaluation of healing, as well as implant results on previously sinus lift implant sites using inorganic bovine graft, testing for correlation between variables. Methods: 20 implants inserted after 7 to11 months, on 20 sitesof 10 adult consecutive patients,indicated for sinus floor elevation using inorganic bovine graft composed the study sample. On implant insertion a bone sample was trefined from implant site, for histomorphometry. Implant success was evaluated by clinical criteria 4 months after insertion. Radiographic density was measured before implant insertion on 13 sites and correlated to success and histomorphometric data. Results: one implant was lost. Vital bone was present on 50.06% of the sample areas, non vital on 40.17% and soft tissue one 9,44%. There was positive correlation between radiographic density and vital bone area, as weel as negative correlation with soft tissue area. There was not correlation between implant success and the other data. Conclusions: sinus lift presented as a safe and efficient treatmenta alternative for implant placement, on the healing periods described. Periapical radiography showed potential to estimate the vital bone and soft tissue formation after sinus lift using this kind of graft.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this work was investigating the physic-chemical effects of the individual and simultaneous replacement of Ca2+ ions for Mg2+, Sr2+ and Mn2+ onto the crystalline structure of hydroxyapatite (HA). The X-ray analyses indicated that the substitution of Ca2+ for other ions after synthesis caused a remarkable decreasing of the crystallinity index comparatively to the pure HA. The lattice parameters revealed that the addition of Mg2+ and Mn2+ lead to a slight reduction of the cell unit volume. After calcination, o Mn2+ changed its oxidation state being introduced at the PO4 3- sites as MnO4 3- groups. The thermal treatment strongly increased the crystallite growth for all samples, and also promoted the change from elongated crystals before calcination to spherical ones after calcination. The simultaneous insertion of three ions in the HA lattice seemed generate a favorable situation for organizing the apatite crystal once the crystallinity index was the highest among the samples and the measured lattice parameters were quite close to those calculated to the pure HA. The samples containing Sr2+ ((HA-Sr e HA-Mn/Sr/Mg) were denser than those containing Mg2+ (HA-Mg) and Mn2+ (HA-Mn). However, the HA-Sr was more soluble than HA-Mn or HA-Mg. The use of three elements with different ionic radii in substitution to the Ca2+ allowed the creation of a new HA ceramic with a high level of crystallinity and a satisfactory thermal stability for applying in the production of bioceramic devices. / O objetivo principal desse trabalho foi estudar o efeito da incorporação individual e simultânea dos íons Sr2+, Mn2+ e Mg2+ sobre as características físicoquímicas da hidroxiapatita visando sua utilização na engenharia de tecido ósseo. As análises de raio X das cerâmicas produzidas indicaram que a introdução de metais à rede da hidroxiapatita (HA), após a síntese, causou uma diminuição significativa no nível de cristalinidade das amostras em relação à HA padrão. Os parâmetros de rede calculados revelaram que a substituição do cálcio por Mg2+ e Mn2+ levou a uma leve contração da célula unitária, comparando-se à HA pura. Após calcinação, o Mn2+ muda de estado de oxidação entrando na rede cristalina da HA também sob a forma MnO4 3- nos sítios do PO4 3-. A calcinação favoreceu o crescimento dos cristalitos em todas as amostras, e promoveu a mudança de cristais antes alongados para cristais mais esféricos. A introdução dos três íons simultaneamente parece criar uma situação mais favorável à ordenação do cristal, uma vez que o índice de cristalinidade medido foi o mais alto entre as amostras não calcinadas e os parâmetros de rede foram muito próximos àqueles observados para a HA pura. As amostras contendo Sr2+ foram as mais compactas, e as amostras contendo Mg2+ e Mn2+, as mais porosas. No entanto, a HA-Sr foi a mais solúvel das amostras enquanto que a HA-Mn foi a menos solúvel. Assim, a introdução dos três íons à rede da HA possibilitou a criação de um material de elevada estabilidade térmica com potencial para aplicação como uma biocerâmica.

Orientadora: Profa Dra Sônia Maria Malmonge / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / Os enxertos vasculares sao comumente usados em procedimentos de revascularizacao, porem existe recorrencia de falhas dos enxertos sinteticos quando usados em areas de baixo fluxo e/ou pressao sanguinea, bem como dificuldade quanto a disponibilidade e disparidade de tamanhos em substituintes autogenos. O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento de arcaboucos para engenharia tecidual de enxertos vasculares de pequeno calibre. O trabalho foi divido em etapas: etapa 1 . para selecionar o(s) polimero(s) mais adequado(s) e tecnica de fabricacao dos arcaboucos; etapa 2 e 3 . para definir as melhores condicoes de processamento; etapa 4 . para a producao dos arcaboucos tubulares (enxertos vasculares), determinar a porosidade aparente, bem como estimar valores de complacencia e pressao de ruptura. A caracterizacao das amostras obtidas nas diferentes etapas foi realizada atraves de imagens de microscopia optica (MO), eletromicrografias de microscopica eletronica (MEV) de varredura com quantificacao de diametro de fibras, ensaios tensao x deformacao sob tracao, e de simulacao computacional dinamica dos fluidos. Foi definido como meta para os arcaboucos a obtencao de estruturas de nanofibras homogeneas livres de contas e valores de propriedades mecanicas proximas aos apresentados pelos vasos naturais. Na Etapa 1, foram selecionados o poli(¿Ã-caprolactona) (PCL) como materia prima e a tecnica de airbrushing como metodo de fabricacao de estruturas fibrosas; na Etapa 2, a pressao de trabalho de 40 PSI foi definida por ser o parametro que resultou em formacao de fibras livres de contas; na etapa 3, o alinhamento de fibras e distancia de 25 cm com coletor rotativo foi definido por resultarem em propriedades mais proximas as dos vasos naturais; e na etapa 4 a condicao de 750 rpm do coletor rotativo, por resultar em arcaboucos com propriedades satisfatorias (complacencia de 12,47 } 2,78 %/100 mmHg; pressao de ruptura de 3483,9 } 358,5 mmHg, e porosidade de 91,07 } 2,69 %). Foi possivel a obtencao de mantas de fibras com diametros em torno de 200 nm tanto para fibras alinhadas quanto nao-alinhadas, com dimensoes na faixa de dimensoes das proteinas estruturais (50 a 500 nm), bem como a obtencao de arcaboucos tubulares promissores para serem usados como enxertos vasculares de pequeno calibre, o que abre perspectiva para a continuacao do estudo. / Vascular grafts are commonly used in revascularization procedures, but there are recurrences when synthetic grafts are used in areas of low blood flow and/or blood pressure, difficulty in the availability as well as disparity of sizes in case of autogenous substituents. The objective of this work was the development of scaffolds for tissue engineering of small caliber vascular grafts. The work was divided in steps: step 1 . to select the most suitable polymer (s) and technique to manufacture the scaffolds; step 2 and 3 . to define the best processing conditions; step 4 . for the production of tubular scaffolds (vascular grafts), to determine the apparent porosity, as well as to estimate values of compliance and burst pressure. The characterization of the obtained samples in the different stages was performed through optical microscopy (OM) images, scanning electron microscopy (SEM) images with fiber diameter quantification, tensile stress x strain tests, and dynamic computational fluid simulation. The goal of the scaffolds was to obtain homogeneous bead-free nanofibrous structures and values of mechanical properties similar to those presented by natural vessels. In Step 1, the poly(¿Ã-caprolactone) (PCL) was selected as the raw material and the airbrushing technique was chosen as a method of manufacturing fibrous structures; in Step 2, the working pressure of 40 PSI was defined as the parameter that resulted in the less beads formation; in step 3, fiber alignment and rotating collectorLs distance of 25 cm was chosen, since resulted in properties closer to those of natural vessels; and in step 4 the 750 rpm rotating collector condition resulted in satisfactory properties (compliance of 12,47 } 2,78 % /100 mmHg, burst pressure of 3483,9 } 358,5 mmHg, and porosity of 91,07 } 2,69 %). It was possible to obtain nanofibers with diameters around 200 nm for both aligned and non-aligned fibers, with dimensions in the range of structural proteins (50 to 500 nm), as well as obtaining tubular scaffolds to be used as small-caliber vascular grafts, which opens the prospect for further study.

Orientadora: Prof.ª Dr.ª Juliana Kelmy Macário Barboza Daguano / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / A busca por materiais funcionais que possam desempenhar reparo e/ou regeneracao de tecidos biologicos de maneira satisfatoria tem crescido cada vez mais. Para tal aplicacao, uma classe que vem sendo bem aceita e a de materiais compositos, capazes de aliar propriedades de materiais diferentes. Dentre os polimeros biorreabsorviveis, encontra-se o poli(¿Ã-caprolactona), que vem se mostrando bastante adequado para usos em implantes, devido a caracteristicas biocompativeis e uso ja bastante difundido. O BiosilicatoR, vitroceramica altamente bioativa, tambem tem se mostrado uma excelente alternativa para reparo osseo, alem de outras possiveis aplicacoes. Nesse contexto, o objetivo desse estudo e o desenvolvimento e caracterizacao de filmes bioativos de composito a base de poli(¿Ã-caprolactona) e o BiosilicatoR, inicialmente, para regeneracao de tecido osseo. Este estudo consistiu de duas etapas, onde a primeira foi um estudo piloto, para definicao das condicoes de processamento, e na segunda foi analisado o desempenho dos materiais desenvolvidos. Com a associacao desses dois materiais, foram desenvolvidos compositos (PCL/BS) a partir de duas rotas diferentes. A Rota 1 consiste da tecnica de evaporacao de solvente e a Rota 2 consta da precipitacao de fases seguida por evaporacao de solvente. A caracterizacao foi realizada utilizando as tecnicas de MO, MEV, DRX e DSC. Quanto ao desempenho, foram avaliadas a bioatividade e a degradacao in vitro e propriedades mecanicas por ensaio de tracao. As duas rotas produziram filmes com diferentes morfologias, apresentando graus de cristalinidade distintos (de 30 a 67%), sendo maior a cristalinidade para a rota 2, alem da obtencao de filmes densos e porosos, respectivamente para as Rotas 1 e 2. Os testes em SBF indicaram que a adicao de BS possibilitou a formacao da fase HCA nos compositos apos 7 dias de imersao, atestando a bioatividade dos mesmos, mas nao contribuiu de forma significativa para a degradacao da fase polimerica, ao menos para o tempo de 21 dias. A caracterizacao mecanica mostrou que a Rota 1 originou amostras consideravelmente mais resistentes que a Rota 2, devido a alta porosidade associada a estas, e que a adicao de BS permitiu um aumento do Modulo de Young em torno de 46%, apesar de diminuir a tensao maxima e a tensao de escoamento do material composito. Entretanto, os valores de propriedade mecanica dos materiais desenvolvidos sao compativeis aos dos tecidos biologicos. Por fim, e possivel concluir que parametros de processamento para a obtencao de compositos poli(¿Ã-caprolactona)-BiosilicatoR (PCL/BS) foram bem estabelecidos, possibilitando o desenvolvimento de materiais com caracteristicas distintas, em funcao da rota utilizada, mas independentemente, de interesse a aplicacoes biomedicas. / The search for functional materials thatrepair and/or regenerate of biological tissues in a satisfactory manner has continually risen in the past few years. For such applications, composite materials are each time being more well accepted, capable of merge properties from different materials. Between all the bio-resorbable, one can find the Poly(å-caprolactone), which shows to be suitable to be used as implants, due to its biocompatibility and widespread use. The Biosilicate® is a glass-ceramic highly bioactive that has also shown to be an excellent alternative to bone healing, among others applications. In this context, the purpose of this study is the development and characterization of bioactive composite films based on Poly(å-caprolactone) and Biosilicate®, originally for bone tissue regeneration. Associating these to materials a composite was developed (PCL/BS) from two different routes. This study has two main stages, the first was a pilot study, to define the processing conditions, and the second one analyzedthe materials performance. Route 1 uses the solvent casting technique, and route 2 consists in phase precipitation followed by solvent casting. The characterization was made using OM, SEM, XRD and DSC. For performance evaluation, in vitro bioactivity and degradation and mechanical properties had been analyzed. The two routes produced films with different morphology, showing individual degree of crystallinity (from 30 to 67%).The route 2presented higher crystallinity and porosity, and the route 1 produced denser films. The SBF tests show that the BS addition allowed the formation of HCA phase in the composite, after seven days immersion, proving their bioactivity, but, at the same time, it doesn¿t improve significantly the degradation of the polymeric phase, at least for 21 days tests. The mechanical tests show that route 1 presents samples more resistant than route 2, probably due to it high porosity levels. The addition of BSyielded an increase in the Young¿s modulus of around 46%, although the maximum stress and yield strength were reduced. Nevertheless, the mechanical properties of the developed materials are compatible with the biological tissues. Therefore, it is possible to conclude that the processing parameters to obtain PCL-BS composites were well-established, allowing the development of materials with different characteristics, according to the used route, and with biomedical applications interest.

Orientador: Eliana Aparecida de Rezende Duek / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T07:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Esposito_AndreaRodrigues_M.pdf: 4037379 bytes, checksum: 0972d6543df2aa3ece0f74e93c30dfc4 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A engenharia tecidual utilizando células fibrocartilaginosas e arcabouços poliméricos representa uma alternativa para o tratamento de lesões do menisco. Neste estudo, arcabouços de PLDLA/PCL-T (90/10) contendo sacarose (50% m/v) foram obtidos por evaporação de solvente. Fibrocondrócitos provenientes do menisco de coelhos foram isolados e semeados diretamente sobre os arcabouços. Estudos in vitro demonstraram que o arcabouço não apresentou citotoxicidade e permitiu a adesão e o crescimento de fibrocondrócitos, bem como manutenção da síntese de matriz extracelular colágena nos tempos de 7, 14, 21 e 28 dias de cultivo. Os implantes de PLDLA/PCL-T foram realizados no menisco medial do joelho de 20 coelhos, após a meniscectomia total, obtendo-se três tratamentos: arcabouço com pré-cultivo celular por 21 dias, arcabouço sem células e controle. Após 12 e 24 semanas, as análises histológicas dos "neomeniscos" apresentaram a formação de fibrocartilagem nos implantes com os arcabouços. A presença de tecido fibrocartilaginoso maduro com fibras colágenas organizada foi predominantemente observada nos implantes realizados com os arcabouços pré-cultivados em comparação com os implantes sem células após 24 semanas. Este estudo demonstrou que a regeneração de uma importante estrutura fibrocartilaginosa pode ser alcançada utilizando arcabouço polimérico biorreabsorvível e células alógenas dentro dos princípios da engenharia de tecidos / Abstract: Tissue engineering of meniscus using fibrochondrocyte-like cells and bioreabsorbable polymer scaffolds could be an alternative option to treat meniscus injury. In this study PLDLA/PCL-T (90/10) scaffolds containing sucrose (50% m/v) were obtained by casting. Allogeneic meniscal cells were isolated from rabbit meniscus and directly seeded onto the scaffolds. In vitro studies showed that scaffolds did not present cytotoxicity and allowed fibrochondrocytes adhesion and ingrowth, as well as collagen extracellular matrix synthesis at 7, 14, 21 and 28 days of culture. The PLDLA/PCL-T implants were performed in the medial meniscus of 20 rabbit knee after total meniscectomy, obtained three treatments: pre-seeded 21 days scaffold, unseeded scaffold and control. Histology analysis of "neomenisci" sections at 12 and 24 weeks revealed the presence of fibrocartilage in the polymer implants. The presence of mature fibrocartilaginous tissue with organized collagen fibers was predominantly observed in the pre-cultured implants compared to unseeded implants after 24 weeks. This study demonstrates that regeneration of an important fibrocartilaginous structure can be achieved using a bioreabsorbable polymer scaffold and allogeneic cells-based tissue engineering approaches / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Antonio Wilson Sallum / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:42:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bezerra_BeatrizdeBrito_D.pdf: 1083193 bytes, checksum: 41a17fa873297f7e40818bb7d363d0a6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O ácido hialurônico (HA) é um importante componente da matriz extracelular e desempenha importante papel na cicatrização. Além de sua função durante o processo cicatricial ele também atua na homeostasia dos tecidos e no reparo ósseo. Devido as suas características propomos este estudo com o objetivo de avaliar o efeito do tratamento de defeitos ósseos com ácido hialurônico em ratos normais e diabéticos. Para este trabalho foram utilizados 64 ratos Wistar machos, sendo que 32 destes animais tiveram um quadro de diabetes induzida por meio de injeção única intraperitoneal de estreptozotocina (STZ) (60mg/Kg). Os animais somente foram considerados diabéticos quando o nível de glicose no sangue ultrapassasse 250mg/dL. Dois defeitos de tamanho crítico, de 5mm de diâmetro, foram confeccionados na calota dos animais e os tratamentos 1) gel de HA a 1%; 2) gel de HA a 1% associado a esponja de colágeno absorvível (ACS); 3) ACS; 4) controle (coágulo sanguíneo) foram aleatoreamente distribuídos entre os defeitos. Após 60 dias do procedimento cirúrgico os animais foram sacrificados e os especimes passaram por processamento histológico para posterior avaliação histométrica. Análise histométrica foi realizada tomando duas medidas lineares nos defeitos: tamanho inicial e tamanho final do defeito. A quantidade de preenchimento do defeito foi obtida pela diferença entre os tamanhos inicial e final do defeito e os dados obtidos analisados estatisticamente. Para análise dos dados foram utilizados o teste t de Student para comparação entres os pesos inicial e final dos animais. O teste ANOVA comparou os níveis glicêmicos dos animais diabéticos antes e após a administração de STZ e no sacrifício, e o teste de Tukey foi utilizado para detectar as diferenças significativas. Para comparação dos tratamentos o teste ANOVA one-way foi usado com o teste de Bonferroni post hoc. O nível de significânica foi estabelecido a 5%. Os animais apresentaram ganho de peso significativo (p<0.05) ao longo do estudo. A indução da diabetes foi bem sucedida, com os níveis glicêmicos ultrapassando 250mg/dL e permanecendo altos até o final dos experimentos (p<0.05). A avaliação histométrica demostrou que o HA associado a ACS acelerou o reparo dos defeitos nos animais normais quando comparado aos demais tratamentos (p<0.05). Nos animais diabéticos o tratamento com HA favoreceu o reparo ósseo dos defeitos quando comparado aos defeitos não tratados e aqueles tratados com HA+ACS (p<0.05), sendo no entanto semelhante ao tratamento com ACS (p>0.05). Dentro dos limites deste estudos pode-se concluir que o HA pode ser utilizado como adjunto no tratamento de defeitos ósseos. / Abstract: Hyaluronic acid (HA) is an important component of extracellular matrix and has an important role in wound healing. Besides its role in wound healing it also participates in tissue hemostasis e bone repair. Due to these characteristics this study was suggested with the aim of evaluating the effects of HA treatment of bone defects in normal and diabetic animals. Sixty-four male Wistar rats were used in this study, and 32 of these animals underwent diabetes induction by a single intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) (60mg/Kg). The animals were considered diabetic only if their glucose levels were higher that 250mg/dL. Two 5mm round defects were created in the calvaria of the animals and four treatments were randomly distributed: 1) 1% HA gel, 2) 1% HA gel soaked absorbable collagen sponge (ACS), 3) ACS and 4) control (blood clot). Sixty days post-surgery the animals were sacrificed and the specimens processed for histometric analysis. Histometric analyses were performed and 2 measurements were taken: initial and final sizes of the defect. The amount of bone fill was calculated as the difference between the initial and final sizes of the defects and the data statistically analyzed. For statistical analysis Student t test was used to compare initial and final body weights. One-way ANOVA test compared glucose levels between diabetic animals before and after STZ injections and at sacrifice, Tukey test was used to identify significant differences. Comparisons between treatments were performed by one-way ANOVA and Bonferroni post hoc. Significance level was set at 5%. The animals had a significant increase in body weight (p<0.05) throughout the study. Diabetes induction was successful with glucose levels exceeding 250mg/dL and remaining high until the end of the study (p<0.05). Histometric analysis showed that HA associated with ACS improved bone healing in normal animals compared to other treatments (p<0.05). In diabetic animals HA treatment showed significantly greater repair than control and HA+ACS treated defects (p<0.05), this treatment was similar to ACS alone (p>0.05), though. Within the limits of this study it can be concluded that HA can be used as an adjunct in the treatment of bone defects. / Doutorado / Periodontia / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T22:38:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Solomao_Zenaide_M.pdf: 4852275 bytes, checksum: e8aeb44e410022a37476432c0111160d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A utilização de biomateriais para substituir, reparar tecidos e órgãos lesados dos seres humanos tem aumentado muito ultimamente devido a diversos fatores como o crescimento da população e a sua maior expectativa de vida. A engenharia tecidual é um campo interdisciplinar que integra princípios da biologia celular e molecular, química, genética, ciências dos materiais e engenharia biomédica, para produzir compósitos tridimensionais inovativos, capazes de substituir tecidos biológicos. O desenvolvimento de novo biomaterial pode ajudar a solucionar este problema, utilizando o método de evaporação de solvente. Este trabalho teve como objetivos: sintetizar e caracterizar o ß-TCP através do método via seca; desenvolver e caracterizar as membranas de poli ('epsilon'-caprolactona) densas e porosas (scaffolds) utilizando dois solventes; preparar e caracterizar os compósitos densos e porosos PCL/ß-TCP; fazer uma avaliação da biocompatibilidade in vitro desses materiais. As seguintes técnicas de caracterização foram utilizadas: MO, MEV, EDS, DRX, TGA,DSC, ensaios mecânicos de tração, teste de viabilidade celular e atividade de fosfatase alcalina. Foi também analisada a sua degradação hidrolitica em solução tampão fosfato (PBS). Essas técnicas foram adequadas para diferenciar as amostras preparadas com os dois solventes utilizados: clorofórmio e diclorometano. Os ensaios mostraram que o último forneceu amostras mais resistentes mecanicamente, mantendo as propriedades térmicas do PCL puro sem alterações, com a adição das partículas do ß-TCP. A biocompatibilidade foi analisada através das normas conhecidas (ASTM e ABNT) e foi possível concluir que os materiais confeccionados são biocompativeis e a atividade de fosfatase alcalina (ALP) favoreceu o crescimento celular na membrana porosa. As avaliações in vitro não mostraram mudanças significativas nas composições preparadas com o solvente clorofórmio. Os materiais estudados possuem um grande potencial para aplicação em substitutos do tecido ósseo / Abstract: The use of biomaterials to replace, repair damaged tissues and organs of humans has greatly increased lately due to various factors such as population growth and greater life expectancy. Tissue engineering is an interdisciplinary field that incorporates principles of molecular and cellular biology, chemistry, genetics, materials science and biomedical engineering to produce innovative three-dimensional composites, capable of replacing tissue. The development of new biomaterial can help solutions this problem by using on whole of evaporation of solvent. This work aimed to synthesize and characterize the ß-TCP by the dry method; develop and characterize the membranes of poly ('épsilon'-caprolactone) porous and dense (scaffolds) using two solvents, to prepare and characterize the dense and porous PCL composites / ß-TCP, perform an evaluation of in vitro biocompatibility of these materials. The following characterization techniques were used: OM, SEM, EDS, XRD, TGA, DSC, mechanical testing, testing cell viability, alkaline phosphatase activity. We also analyzed its hydrolytic degradation in phosphate buffer solution (PBS). These techniques were adequate to differentiate the samples prepared with two solvents used, chloroform and dichloromethane. The tests showed that the samples provided last more mechanically resistant, keeping the thermal properties of pure PCL unchanged with the addition of particles of ß-TCP. The biocompatibility was determined by known standards (ASTM and ABNT) and we can conclude that the materials are biocompatible and made (ALP), promoted cell growth in the porous membrane. The in vitro evaluations showed no significant changes in the compositions prepared with the solvent chloroform. The materials studied have a great potential for application in bone tissue substitutes / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Vanessa Petrilli Bavaresco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T02:53:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FernandaHenriquesdos_M.pdf: 2590038 bytes, checksum: 807936f77ee66231cc661475d6643f25 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Na área médica, para se desenvolver um dispositivo que funcione como implante, deve-se utilizar materiais que sejam compatíveis para funções específicas do corpo humano, e esses são classificados como biomateriais. Neste trabalho, foram determinados os parâmetros que serão aplicados ao laser de infravermelho (condutividade térmica do material, densidade do material e comprimento de onda do laser) utilizado na máquina de prototipagem rápida, a qual será usada para a fabricação do implante. Este implante será composto por um biomaterial polimérico a base de Polivinilalcool (PVAl) e, terá como objetivo a substituição da cartilagem articular mandibular. Estudos já avaliaram as propriedades mecânicas de hidrogéis poliméricos de PVAl mostrando sua aplicabilidade como reparadores da cartilagem articular em articulação de quadril, porém a articulação mandibular é submetida à aplicações de cargas superiores havendo a necessidade de melhoria de suas propriedades mecânica. A mistura física de dois ou mais polímeros é denominada blenda polimérica e seu objetivo é aperfeiçoar ou modificar as propriedades dos materiais adequando-as para uma aplicação específica. A literatura relata que PVAl e Polivinilpirrolidona (PVP) são polímeros miscíveis entre si e, quando não reticulados são solúveis em água. O PVP é um polímero amorfo e autolubrificante, e por isso, foi escolhido para melhorar as propriedades mecânicas do PVAl. Blendas nas composições de 90:10 de PVAl e PVP respectivamente, reticuladas via laser infravermelho utilizando concentração de 2,5% de termoiniciador cianovalérico foram caracterizadas via Espectroscopia do Infravermelho Médio, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Extração sol-gel. Através desses experimentos foram determinados os parâmetros do laser para posterior utilização na máquina de prototipagem rápida. Foi possível também realizar a cura do material através do laser de infravermelho. A cura foi confirmada através dos outros ensaios realizados / Abstract: In the medical area to develop a device that functions as an implant, one should use materials that are compatible for specific functions of the human body, and these are classified as biomaterials. In this study, we determined the laser parameters that will be applied to the infrared laser (thermal conductivity, material density and wavelength of the laser) in rapid prototyping machine, which will be used to manufacture the implant. This implant is a polymeric biomaterial based on polyvinylalcool (PVAl) and will aim to replace the articular cartilage of the mandible. Studies have evaluated the mechanical properties of polymeric hydrogels PVAl showing its applicability as repairing articular cartilage in hip joint, but the mandibular joint is subjected to loads greater than applications having the need to improve their mechanical properties. The physical mixture of two or more polymers is called polymer blend and its goal is to improve or modify the properties of materials making them suitable for a specific application. The literature reports that PVAl and PVP polymers are miscible and, when not crosslinked, are soluble in water. PVP is an amorphous polymer and selflubricating, and therefore was chosen to improve the mechanical properties of PVAl. Blends in the compositions of 90:10 PVAl and PVP respectively, crosslinked using infrared concentration of 2.5% termoiniciador cianovaléric were characterized by mid-infrared spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM) and sol-gel fraction. Through these experiments were determined laser parameters for subsequent use in rapid prototyping machine. It was also possible to realize the cure of material through the infrared laser. The cure was confirmed by other tests / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica