Orientador: Eduardo Hochuli Vieira / Banca: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Lenadro Eduardo Klüppel / Resumo: Os autores tiveram como objetivo neste trabalho avaliar comparativamente o comportamento do beta-tricalcio fosfato (β-TCP) ChronOs® e do osso autógeno (OA) em seios maxilares por meio de análise tomográfica, histológica, histométrica e imunoistoquímica. Para o presente estudo foram realizados levantamento e preenchimento do assoalho do seio maxilar unilateralmente com OA em 12 seios e com β-TCP puro em 11 seios maxilares. Nos períodos de 07 dias e 06 meses, os pacientes foram submetidos à tomografia para análise quantitativa do volume residual de enxerto após reabsorção e remodelação. Previamente à instalação dos implantes, foram realizadas perfurações com broca trefina para coleta do material e envio para análises. Na análise volumétrica não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos. A análise histológica evidenciou presença de grânulos sendo absorvidos e substituídos e tecido ósseo maduro no grupo teste. A quantidade de tecido ósseo neoformado foi maior no grupo do biomaterial. A análise imunoistoquímica comprovou a capacidade osteoindutiva do osso autógeno, não presente no grupo teste. Em conclusão, o ChronOs®, é um material biocompatível e osteocondutor com resultados clínicos similares ao osso autógeno neste modelo de estudo proposto, mesmo sem apresentar capacidade osteoindutiva. / Abstract: The aim of this study was to analyze the behavior of the beta-tricalcium phosphate (β-TCP) ChronOs® and autogenous bone (AB) in maxillary sinus floor augmentation by comparing computed tomography (CT), histological, histometric and immunohistochemical analysis. For this study, grafting of the maxillary sinus was performed unilaterally with AB in 12 sinuses and with pure β - TCP in 11 maxillary sinuses. In periods of 07 days and 06 months, patients underwent CT for quantitative comparative analysis of residual volume after graft resorption and remodeling. Prior to implant placement, drilling with trephine for material collection and analyzes were performed. In CT volumetric analysis there was no statistically significant difference between groups. Histological analysis revealed the presence of granules being absorbed and substituted and mature bone in the β - TCP group. The amount of newly formed bone was also higher in the test group. Immunohistochemical analysis confirmed the osteoinductive capacity of AB group, not seen in the β - TCP group. In conclusion, Chronos® is a biocompatible and osteoconductive material with similar clinical results to the autogenous bone in this proposed model, even without osteoinductive properties. / Mestre

Orientador: Eduardo Hochuli Vieira / Banca: Roberta Okamoto / Banca: Nicolas Homsi / Resumo: A proposta deste estudo é avaliar o comportamento do enxerto ósseo composto de beta tricálcio fosfato (B-TCP) misturado ao osso autógeno na proporção de 1:1 frente a reabsorção, neoformação óssea e atividade molecular na enxertia do seio maxilar de humanos. Nove seios maxilares foram enxertados com esse material (Grupo Teste) e 12 com osso autógeno (Grupo Controle). Após 7 a 15 dias, os pacientes foram submetidos a uma tomografia computadorizada (TC) cone bean para mensurar o volume inicial do enxerto (T1). Decorrido 6 meses de reparação óssea, uma nova TC foi realizada para avaliar o volume final (T2) e verificar as alterações volumétricas dos materiais. Após 6 meses, no momento da instalação dos implantes dentais, biópsias foram colhidas por meio de uma broca trefina para avaliação histomorfométrica e imunoistoquímica. As taxas de reabsorção encontradas não foram significantes (p=0.17) com médias em torno de 38.3% ± 16.6 para o grupo teste e 45.7% ± 18.6 no grupo controle. Houve significância estatística na taxa de neoformação óssea do grupo teste (25.4% ± 6.4) em comparação com o grupo controle (38.6% ± 10.5). A análise imunoistoquímica teve como objetivo avaliar as proteínas Runx2, VEGF, TRAP e Osteocalcina. Os resultados encontrados com a imunomarcação destas, mostram que este enxerto possui um alto turnover celular e um tecido conjuntivo apresentando células em um curso de diferenciação celular. Visto isso, o enxerto do B-TCP misturado ao osso autógeno 1:1 em seio maxilar apresenta características moleculares com capacidade osteogênica promissora / Abstract: The aim of this study is to evaluate the behavior of beta tricalcium phosphate (B-TCP) mixed with autogenous bone compost graft in the rate 1:1 analyzing bone reabsorption, bone formation and molecular activity in grafting human maxillary sinus floor augmentation. Nine maxillary sinus were grafted with this material (Test group) and 12 with autogenous bone graft alone (Control Group). After 7 - 15 days, patients were submitted to an initial computed tomography (CT) to measure the initial graft volume (T1). After 6 months of bone healing, new CT was performed by patients to evaluate bone graft final volume (T2) and the graft volumetric changes. During dental implants placement, biopsies were collected with a 3.0 mm trephine burr and processed to histomorphometric and immunohistochemistry analisys. The average of reabsorption rates of test group were 38.3% ± 16.6 and 45.7% ± 18.6 to control group (p=0.17). The new bone formation was statistical significant between test group (25.4% ± 6.4) and control group (38.6% ± 10.5) (p<0.05). The immunohistochemistry analysis evaluated Runx2, VEGF, TRAP and Osteocalcin proteins. Outcomes showed a high cellular turnover with a pathway cellular differentiation in connective tissue. Thus, B-TCP mixed with autogenous bone graft in maxillary sinus presents propitious molecular characteristics to osteogenic capacity / Mestre

Orientador: Norberto Perri de Moraes / Mestre

A grande variedade de modelos de implantes disponíveis no mercado, assim como a variabilidade óssea nos pacientes, torna cada vez mais difícil a seleção do implante que permita obter uma maior estabilidade primária, fator essencial para osseointegração. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do formato e tratamento de superfície de implantes, assim como do substrato utilizado, na estabilidade primária; aferida por meio de ensaios de desempenho e freqüência de ressonância. Foram utilizados 32 implantes Conexão®: 8 implantes cilíndricos hexágono externo sem tratamento de superfície (MS), 8 cilíndricos hexágono externo com tratamento Porous duplo (MP), 8 cilíndricos hexágono interno com tratamento Porous (CA), 8 cônicos sem tratamento (CC); todos com 11,5 mm de comprimento, e 3,75 mm de diâmetro para cilíndricos e 3,5 mm para os cônicos. Foram inseridos em diferentes substratos: osso de costela suína; osso artificial de poliuretana Synbone©; poliuretana Nacional® em três densidades - 15, 20 e 40 PCF; e madeira pinus. Para o ensaio de desempenho foi quantificado o torque de inserção com o torquímetro digital Mackena®, e a força de arrancamento por meio de força axial de tração com célula de carga de 200 kg, realizada na Máquina Universal de Ensaios Emic® DL-10000, e Software Tesc 3.13. A análise da freqüência de ressonância foi realizada com o aparelho Osstell Mentor®. Para obtenção dos resultados estes receberam tratamento estatístico ANOVA e Teste de Tukey com nível de significância a 5%. Ao analisar o torque de inserção, implantes com tratamento de superfície não foram diferentes estatisticamente do usinados, assim como os implantes cilíndricos não tiveram diferença estatística com os cônicos em todos os substratos (P>0,05), com exceção da poliuretana Synbone©, onde os cônicos apresentaram a menor média (4.45 ± 0.82) e tiveram diferença estatistica com os cilíndricos, hexágono externo (MP= 11.39 ± 0.76; MS= 10.34 ± 1.68), e interno (12.18 ± 3.78). No osso suíno, na poliuretana Nacional® de 15 PCF e na madeira, os implantes cônicos mostraram um melhor desempenho que nos outros substratos. Da mesma forma que no torque de inserção, em relação à força máxima de arrancamento, implantes tratados e usinados, assim como cônicos e cilíndricos, não tiveram diferença estatística (P>0,05), em todos os substratos; implantes cônicos só não apresentaram menores médias de força de arrancamento em matérias menos densos - osso suíno (138.19 ± 57.41 N), poliueretana Nacional® de 15 (209.57 ± 9.60 N) e 20 PCF(206.57 ± 31.51 N); e implantes cilindricos hexágono interno mostraram a maior média numérica em todos os materiais de inserção. Os valores de freqüência de ressonância mostraram que, apesar dos implantes com tratamento de superfície apresentarem maior média de ISQ que os implantes usinados em todos os substratos, estes não apresentaram diferença estatística entre si (P>0,05), com exceção da inserção na poliuretana Nacional de 20 PCF. Pôde-se concluir que, tanto o formato, como o tratamento de superfície dos implantes não influenciaram nas análises realizadas, entretanto, o substrato utilizado e sua densidade tiveram uma maior influência nos resultados obtidos. / The great variety of implant models available in the market, as well as the variability of patients bones, makes the selection of the implant that allows greatest primary stability, an essential factor for osseointegration, increasingly difficult. The aim of this study was to evaluate the influence of the format and surface treatment of implants, as well as the substrate used in primary stability; verified through resonance frequency and performance tests. 32 Conexão® implants were used: 8 cylindrical external hexagon implants without surface treatment (MS), 8 cylindrical external hexagon implants with double Porous treatment (MP), 8 cylindrical internal hexagon implants with Porous treatment (CA), and 8 tapered implants without treatment (CC). All had a length of 11.5 mm, while the cylindrical ones had a of diameter 3.75 mm compared with 3.5 mm for the tapered ones. They were inserted in different substrates: pig rib bone; artificial bone made from polyurethane Synbone©; Nacional® polyurethane in three densities - 15, 20 and 40 PCF; and pinus wood. For the performance test the insertion torque (N.cm) was quantified using the digital Mackena® torque meter, and the pull-out force (N) by means of axial traction force with a 200 kg load cell, carried out in the Emic® DL-10000 Universal Test Machine and the Tesc 3.13 software. The analysis of the resonance frequency (ISQ) was carried out with the Osstell Mentor® device. To obtain the results the ANOVA and Tukey statistical tests were used with a level of significance 5%. When analyzing the insertion torque, implants with surface treatment were not statistically different from the machined ones, nor did the cylindrical implants have any statistical difference from the tapered ones in all the substrates (P> 0.05), with exception of polyurethane Synbone©, where the tapered ones had a lower average (4.45 ± 0.82) and a statistical difference from the external hexagon (MP= 11.39 ± 0.76; 10.34 MS= ± 1.68), and internal hexagon (12.18 ± 3.78) cylindrical ones. In the pig bone, the 15 PCF Nacional® polyurethane and the wood tapered implants had a better performance that in the other substrate. Similar to the insertion torque, treated and machined implants, and tapered and cylindrical, did not have any statistical difference (P>0.05) in all the substrates; tapered implants only did not have a lower average of pull-out except in less dense substrates pig bone (138.19 ± 57.41 N), 15 Nacional® polyurethane (209.57 ± 9.60 N) and 20 PCF (206.57 ± 31.51 N). Internal cylindrical hexagon implants had the highest numerical average of all the inserted materials. The resonance frequency values showed that although the implants with surface treatment had a greater average ISQ that the machined implants in all the substrates, there was no statistical difference between them (P> 0.05), with the exception of the insertion of 20 PCF Nacional® polyurethane. It can be concluded that both the format and surface treatment of implants did not influence the analyses, however, the substrate used and their densities had a bigger influence on the results obtained.

Orientador: Rosemary Adriana Chiérici Marcantonio / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do uso de diferentes substitutos sobre o reparo ósseo de defeitos críticos de calvárias de ratos com ou sem osteoporose. Para tanto, foram divididos em três estudos. O estudo 1 avaliou o efeito de diferentes biomateriais sobre o reparo de defeitos críticos de calota (DCC) de 40 ratos saudáveis que foram aleatoriamente divididos em 5 grupos com 8 animais, de acordo com o tipo de biomaterial utilizado para preencher os DCC: Grupo COA (coágulo); Grupo AUT (osso autógeno); Grupo OBD (osso bovino desproteinizado); Grupo HA/ TCP (cerâmica bifásica composta de hidroxiapatita e β-fosfato tricálcio); Grupo TCP (β-fosfato tricálcio). Foram executadas análise microtomográfica para avaliação do comprimento linear remanescente (DLL) do DCC e o volume dos tecidos mineralizados (MT) dentro do defeito nos períodos de 3, 7, 15 e 30 dias após cirurgia. Adicionalmente, foi executado análise histométrica para avaliar a composição do tecido ósseo reparado (% Osso e % Biomaterial) no período de 30 dias. O grupo COA apresentou o menor DLL e MT dentro do DCC e maior % osso do que os outros grupos. O grupo OBD apresentou maior volume de tecidos mineralizados e maior % biomaterial do que o grupo os grupos AUT e TCP. Os grupos OBD e AUT apresentaram maior % osso que o grupo TCP. O estudo 2 avaliou o efeito do enxerto com OBD carregado de estrôncio (Sr) na cicatrização óssea em DCC em 42 ratos saudáveis. Foram feitos 2 defeitos/rato, e um destes aleatoriament... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

The currently used biomaterials for surgical implantation include stainless steel, titanium and its alloys. However, due to the non-degradability and the mismatch of the mechanical properties between these metallic implants and human bone, there maybe a long-term adverse effect of inflammation or stress shielding effect. This may lead to bone loss which brings with a higher risk of implant failure. To avoid this problem, implants made of biodegradable materials are the alternatives. Due to the poor mechanical properties of biodegradable polymer especially for load-bearing area, biodegradable metal is used instead. Magnesium is the potential candidate since it is degradable with mechanical properties similar to human bone whilst magnesium ion is an essential element to human bodies. With the advantages of using magnesium for implantations, it can be potentially used for fracture fixation implant and bone substitutes. However, its rapid degradation and release of hydrogen gas may inhibit its use. Hence, modification is required. In this project, plasma immersion ion implantation and deposition (PIII&D) using aluminium oxide as the plasma source was conducted on the magnesium alloys. The corrosion resistance properties of the plasma-treated magnesium alloy were found to display significant improvement in immersion test especially at early time points. The plasma-treated sample was compatible with osteoblasts. Cells attached and grew on the treated sample but not the untreated sample. The animal study showed consistent results with the cell study, and there was a significant increase in bone formation around the treated sample when compared to the untreated sample. The other potential application of magnesium is its usage as a bone substitute. Due to the limitations of autografts and allografts, synthetic bone substitutes are developed. The ideal bone substitutes should have similar properties to those found with autografts. However, no such bone substitutes presently exist; hence, a novel hybrid material is fabricated in this project through the addition of magnesium granules into a biodegradable polymer polycaprolactone (PCL). The immersion test showed that an apatite layer composed of magnesium, calcium, phosphate and hydroxide was formed on the hybrids but not on pure PCL, which suggested that the hybrids were osteoinductive and osteoconductive. The compression test showed that the mechanical properties were enhanced with the incorporation of magnesium granules into pure PCL and were still maintained after 2 months of immersion. Osteoblasts grew well on the PCL-Mg hybrids. The addition of smaller amounts of magnesium granules (0.1g PCL-Mg) resulted in higher ALP activity and up-regulation of different bone markers when compared to the pure PCL. Finally, the animal studies showed that more new bone formation was found around the 0.1g PCL-Mg hybrids especially at early time points, which suggested that the healing time could be shortened. In conclusion, fracture fixation implants and novel bone substitutes based on magnesium were developed in this project. The aluminium oxide coating was able to improve the corrosion resistance properties of magnesium alloy by suppressing the release of magnesium ions. The PCL-Mg hybrids were found to be biodegradable, biocompatible, osteoconductive, osteoinductive and mechanically matched to human bone properties. / published_or_final_version / Orthopaedics and Traumatology / Doctoral / Doctor of Philosophy

The present study was carried out to evaluate the osteoconductive nature of Bio-OssRTM (natural deproteinized bone mineral) when used as an onlay bone substitute in a Guided Bone Regeneration model. The lateral surface of the mandible was exposed bilaterally, in 8 rabbits. On one side of the mandible, two titanium chambers were filled with Bio-OssRTM material and the chambers were then firmly secured to the mandible using screws. The pores in the titanium chambers were covered with a layer of Bio-GideRTM material. On the opposite side of the mandible, chambers without Bio-OssRTM were placed on the lateral side of the mandible as a control. After a healing period of 3 months, histologic sections were obtained from each chamber. It was observed that new bone was generated in both test and control chambers to various degrees. In the test group, the newly generated bone was 18.41% and in the control group it was 5.31%. This difference was statistically significant. Thus, in this experiment, Bio-OssRTM was proven to be osteoconductive.

Thesis (M.Phil.)--Hong Kong University of Science and Technology, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 92-106). Also available in electronic version.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-12Bitstream added on 2015-03-03T12:06:47Z : No. of bitstreams: 1 000800191.pdf: 968717 bytes, checksum: 42b4d3f55958cd4672e7050d058f0dfc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A proposta deste estudo é avaliar o comportamento do enxerto ósseo composto de beta tricálcio fosfato (B-TCP) misturado ao osso autógeno na proporção de 1:1 frente a reabsorção, neoformação óssea e atividade molecular na enxertia do seio maxilar de humanos. Nove seios maxilares foram enxertados com esse material (Grupo Teste) e 12 com osso autógeno (Grupo Controle). Após 7 a 15 dias, os pacientes foram submetidos a uma tomografia computadorizada (TC) cone bean para mensurar o volume inicial do enxerto (T1). Decorrido 6 meses de reparação óssea, uma nova TC foi realizada para avaliar o volume final (T2) e verificar as alterações volumétricas dos materiais. Após 6 meses, no momento da instalação dos implantes dentais, biópsias foram colhidas por meio de uma broca trefina para avaliação histomorfométrica e imunoistoquímica. As taxas de reabsorção encontradas não foram significantes (p=0.17) com médias em torno de 38.3% ± 16.6 para o grupo teste e 45.7% ± 18.6 no grupo controle. Houve significância estatística na taxa de neoformação óssea do grupo teste (25.4% ± 6.4) em comparação com o grupo controle (38.6% ± 10.5). A análise imunoistoquímica teve como objetivo avaliar as proteínas Runx2, VEGF, TRAP e Osteocalcina. Os resultados encontrados com a imunomarcação destas, mostram que este enxerto possui um alto turnover celular e um tecido conjuntivo apresentando células em um curso de diferenciação celular. Visto isso, o enxerto do B-TCP misturado ao osso autógeno 1:1 em seio maxilar apresenta características moleculares com capacidade osteogênica promissora / The aim of this study is to evaluate the behavior of beta tricalcium phosphate (B-TCP) mixed with autogenous bone compost graft in the rate 1:1 analyzing bone reabsorption, bone formation and molecular activity in grafting human maxillary sinus floor augmentation. Nine maxillary sinus were grafted with this material (Test group) and 12 with autogenous bone graft alone (Control Group). After 7 – 15 days, patients were submitted to an initial computed tomography (CT) to measure the initial graft volume (T1). After 6 months of bone healing, new CT was performed by patients to evaluate bone graft final volume (T2) and the graft volumetric changes. During dental implants placement, biopsies were collected with a 3.0 mm trephine burr and processed to histomorphometric and immunohistochemistry analisys. The average of reabsorption rates of test group were 38.3% ± 16.6 and 45.7% ± 18.6 to control group (p=0.17). The new bone formation was statistical significant between test group (25.4% ± 6.4) and control group (38.6% ± 10.5) (p<0.05). The immunohistochemistry analysis evaluated Runx2, VEGF, TRAP and Osteocalcin proteins. Outcomes showed a high cellular turnover with a pathway cellular differentiation in connective tissue. Thus, B-TCP mixed with autogenous bone graft in maxillary sinus presents propitious molecular characteristics to osteogenic capacity / FAPESP: 12/10028-7 / FAPESP: 12/08455-4

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-13Bitstream added on 2015-03-03T12:06:47Z : No. of bitstreams: 1 000796388.pdf: 1917811 bytes, checksum: 26dc63818c283f954864cac6e22bbc1d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os autores tiveram como objetivo neste trabalho avaliar comparativamente o comportamento do beta-tricalcio fosfato (?-TCP) ChronOs® e do osso autógeno (OA) em seios maxilares por meio de análise tomográfica, histológica, histométrica e imunoistoquímica. Para o presente estudo foram realizados levantamento e preenchimento do assoalho do seio maxilar unilateralmente com OA em 12 seios e com ?-TCP puro em 11 seios maxilares. Nos períodos de 07 dias e 06 meses, os pacientes foram submetidos à tomografia para análise quantitativa do volume residual de enxerto após reabsorção e remodelação. Previamente à instalação dos implantes, foram realizadas perfurações com broca trefina para coleta do material e envio para análises. Na análise volumétrica não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos. A análise histológica evidenciou presença de grânulos sendo absorvidos e substituídos e tecido ósseo maduro no grupo teste. A quantidade de tecido ósseo neoformado foi maior no grupo do biomaterial. A análise imunoistoquímica comprovou a capacidade osteoindutiva do osso autógeno, não presente no grupo teste. Em conclusão, o ChronOs®, é um material biocompatível e osteocondutor com resultados clínicos similares ao osso autógeno neste modelo de estudo proposto, mesmo sem apresentar capacidade osteoindutiva. / The aim of this study was to analyze the behavior of the beta-tricalcium phosphate (?-TCP) ChronOs® and autogenous bone (AB) in maxillary sinus floor augmentation by comparing computed tomography (CT), histological, histometric and immunohistochemical analysis. For this study, grafting of the maxillary sinus was performed unilaterally with AB in 12 sinuses and with pure ? - TCP in 11 maxillary sinuses. In periods of 07 days and 06 months, patients underwent CT for quantitative comparative analysis of residual volume after graft resorption and remodeling. Prior to implant placement, drilling with trephine for material collection and analyzes were performed. In CT volumetric analysis there was no statistically significant difference between groups. Histological analysis revealed the presence of granules being absorbed and substituted and mature bone in the ? - TCP group. The amount of newly formed bone was also higher in the test group. Immunohistochemical analysis confirmed the osteoinductive capacity of AB group, not seen in the ? - TCP group. In conclusion, Chronos® is a biocompatible and osteoconductive material with similar clinical results to the autogenous bone in this proposed model, even without osteoinductive properties. / FAPESP: 12/08628-6 / FAPESP: 12/10028-7