Este trabalho está baseado no desenvolvimento do compósito poli(metacrilato de metila) (PMMA) microfibra de biovidro 45S5® (BV) com porosidade para aplicação direcionada a implantes ósseos. O PMMA é um material do tipo bioinerte amplamente utilizado na fabricação de implantes. O biovidro 45S5® é um biomaterial bioativo classe-A, que significa ser capaz de integração com tecidos moles e ósseos. O presente trabalho objetiva a conjugação das propriedades destes dois materiais em um conceito que introduz microfibra de biovidro 45S5® e porosidade em uma matriz de PMMA na busca de um material com elevada osteointegração e que permita a manufatura de implantes com adequada resistência a carregamentos mecânicos. Foram manufaturados e avaliados fisicamente e in vivo corpos de prova de PMMA com introdução de 20% de microfibra de biovidro (densos e porosos a 80%), corpos de PMMA com introdução de hidroxiapatita (densos e porosos a 80%) e de PMMA (densos e porosos a 80%) para controle. Foram realizados testes mecânicos de compressão e de flexão a três pontos para medidas de resistência e rigidez. Também foram realizadas medidas da microdureza Vickers e da densidade das amostras. Os resultados médios obtidos da tensão de escoamento e módulo elástico para os corpos de prova com introdução de 20% de microfibra de biovidro nos ensaios de compressão foram de 44 MPa e 1403 MPa respectivamente para as amostras densas e de 8 MPa e 13 MPa para as amostras porosas e nos ensaios de flexão foram de 48 MPa e 8129 MPa para os corpos densos e de 5 MPa e 97 MPa para os corpos porosos. A modelagem matemática a partir dos resultados permite a determinação antecipada da formulação para o atendimento específico de cada proposta de implante. Os implantes ensaiados in vivo com adição de microfibra de Biovidro 45S5® foram os que apresentaram os melhores resultados em integração óssea e controle da inflamação local. / This work is based on the development of poly(methyl methacrylate) (PMMA) - bioglass 45S5® microfibers composite with porosity for bone implants application. PMMA is a bioinert material widely used in the manufacture of biological implants. The 45S5® bioglass is a bioactive class-A biomaterial which indicates ability to integrate with bone and soft tissues. The present study aims to combine the properties of these two materials on a concept that introduces bioglass 45S5® microfibers and porosity in a matrix of PMMA in order to find a material with high bone integration and capable of manufacture implants with adequate resistance to mechanical loads. Samples of PMMA with the introduction of 20% of bioglass microfiber (dense and 80% of porous), PMMA with introduction of hydroxyapatite (dense and 80% of porous), and PMMA (dense and 80% of porous) for control were fabricated and evaluated both physically and in vivo. Mechanical tests such as compression and three points bending have been performed for measurements of strain and stiffness. Measurements of Vickers microhardness and density of the samples also were performed. The average results of yield stress and elastic modulus for the samples with the introduction of 20% microfiber bioglass in compression tests were 44 MPa and 1403 MPa respectively for dense samples and 8 MPa and 13 MPa for porous samples and in bending tests were 48 MPa and 8129 MPa for dense bodies and 5 MPa and 97 MPa for the porous bodies. The mathematical modeling based on the results allows the early determination of the formulation to meet the specific needs of each implant proposal. The implants tested in vivo with addition of 45S5® bioglass microfiber presented the best results in bone integration and control of local inflammation when compared with all the other groups with the scaffold presence.

Este trabalho está baseado no desenvolvimento do compósito poli(metacrilato de metila) (PMMA) microfibra de biovidro 45S5® (BV) com porosidade para aplicação direcionada a implantes ósseos. O PMMA é um material do tipo bioinerte amplamente utilizado na fabricação de implantes. O biovidro 45S5® é um biomaterial bioativo classe-A, que significa ser capaz de integração com tecidos moles e ósseos. O presente trabalho objetiva a conjugação das propriedades destes dois materiais em um conceito que introduz microfibra de biovidro 45S5® e porosidade em uma matriz de PMMA na busca de um material com elevada osteointegração e que permita a manufatura de implantes com adequada resistência a carregamentos mecânicos. Foram manufaturados e avaliados fisicamente e in vivo corpos de prova de PMMA com introdução de 20% de microfibra de biovidro (densos e porosos a 80%), corpos de PMMA com introdução de hidroxiapatita (densos e porosos a 80%) e de PMMA (densos e porosos a 80%) para controle. Foram realizados testes mecânicos de compressão e de flexão a três pontos para medidas de resistência e rigidez. Também foram realizadas medidas da microdureza Vickers e da densidade das amostras. Os resultados médios obtidos da tensão de escoamento e módulo elástico para os corpos de prova com introdução de 20% de microfibra de biovidro nos ensaios de compressão foram de 44 MPa e 1403 MPa respectivamente para as amostras densas e de 8 MPa e 13 MPa para as amostras porosas e nos ensaios de flexão foram de 48 MPa e 8129 MPa para os corpos densos e de 5 MPa e 97 MPa para os corpos porosos. A modelagem matemática a partir dos resultados permite a determinação antecipada da formulação para o atendimento específico de cada proposta de implante. Os implantes ensaiados in vivo com adição de microfibra de Biovidro 45S5® foram os que apresentaram os melhores resultados em integração óssea e controle da inflamação local. / This work is based on the development of poly(methyl methacrylate) (PMMA) - bioglass 45S5® microfibers composite with porosity for bone implants application. PMMA is a bioinert material widely used in the manufacture of biological implants. The 45S5® bioglass is a bioactive class-A biomaterial which indicates ability to integrate with bone and soft tissues. The present study aims to combine the properties of these two materials on a concept that introduces bioglass 45S5® microfibers and porosity in a matrix of PMMA in order to find a material with high bone integration and capable of manufacture implants with adequate resistance to mechanical loads. Samples of PMMA with the introduction of 20% of bioglass microfiber (dense and 80% of porous), PMMA with introduction of hydroxyapatite (dense and 80% of porous), and PMMA (dense and 80% of porous) for control were fabricated and evaluated both physically and in vivo. Mechanical tests such as compression and three points bending have been performed for measurements of strain and stiffness. Measurements of Vickers microhardness and density of the samples also were performed. The average results of yield stress and elastic modulus for the samples with the introduction of 20% microfiber bioglass in compression tests were 44 MPa and 1403 MPa respectively for dense samples and 8 MPa and 13 MPa for porous samples and in bending tests were 48 MPa and 8129 MPa for dense bodies and 5 MPa and 97 MPa for the porous bodies. The mathematical modeling based on the results allows the early determination of the formulation to meet the specific needs of each implant proposal. The implants tested in vivo with addition of 45S5® bioglass microfiber presented the best results in bone integration and control of local inflammation when compared with all the other groups with the scaffold presence.

Resumo: A proposta deste estudo foi avaliar a associação do PLA/PGA ao redor de implantes osseointegráveis instalados sem estabilidade primária, por meio da análise biomecânica, histométrica e da expressão das proteínas OPG, RANKL, OC e COL-I. Vinte e cinco coelhos receberam 2 implantes de 2,6/ 6,0mm na tíbia direita em leitos receptores preparados com 3,0mm. Um defeito foi preenchido com coágulo sanguíneo e o outro com o PLA/PGA previamente à instalação dos implantes. A eutanásia dos animais foi realizada nos períodos de 5, 15, 40 e 60 dias pósoperatórios e o teste biomecânico foi realizado nos períodos de 40 e 60 dias. As peças foram submetidas ao processamento imunoistoquímico e coradas por HE. As peças de 5 animais do período de 60 dias foram desgastadas e coradas com vermelho de alizarina e azul de Stevenel. Não houve diferenças nos valores de torque-reverso na comparação entre os grupos e os períodos avaliados. A análise das imunomarcações não evidenciou diferença estatística entre os grupos para cada período. Houve evidência estatística de maior expressão de RANKL no período de 15 dias no grupo tratado em relação à expressão de colágeno I. A proteína RANKL apresentou mais percentuais de marcações celulares acima de 50% quando comparada às outras proteínas. Não houve diferença estatística entre os grupos quanto à extensão linear de contato entre tecido ósseo e implante. Conclui-se que o copolímero apresentou biocompatibilidade e permitiu neoformação óssea em contato com o implante. Além disso, ocorreu o processo de osseointegração em ambos os grupos, mesmo na ausência de estabilidade primária dos implantes. / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the association of the PLA/PGA around of osseointegrated implants installed without primary stability, through the biomechanics, histometric analysis and of the OPG, RANKL, OC and COL-I proteins expression. Twenty-five rabbits received 2 implants of 2.6 / 6.0mm in the right tibia in receptor beds prepared with 3,0mm. A defect was fulfiled with blood clot and the other with the PLA/PGA, previously to the implants installation. The euthanasia of 25 animals was performed at 5, 15, 40 and 60 days and the biomechanical test was performed at 40 and 60 days. The samples followed immunoistochemistry processing and were stained with HE. The pieces of 5 animals of 60 days were trimmed and stained with alizarin red and Stevenel's blue. There were not differences in the torque-reverse between the groups and periods. The analysis of the immunolabelings did not evidence statistic difference between the groups for each period. There was statistics evidence of increase in the RANKL expression in the 15 days period, in the treated group, when compared to the COL-I. The RANKL protein presented more percentiles of immunolabelings above 50% when compared to the other proteins. There was no statistics difference between the groups regarding contact linear extension between bone tissue and implant. It can be concluded that the copolymer presented biocompatibility and it allowed bone neoformation in contact with the implant. Besides, the osseointegration process happened in both groups, even in the absence of primary stability of the implants. / Orientador: Eduardo Hochuli Vieira / Coorientador: Roberta Okamoto / Banca: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Cássio Edvard Sverzut / Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AriadneCristiane.pdf: 1142679 bytes, checksum: b75266aff500589fbbff70e1db04f74b (MD5) Previous issue date: 2004-06-17 / The purpose of this study was to evaluate physic-chemical characteristics and the biocompatibility of the bioglass, developed by the UEPG Chemistry Department, (UEPG Bioglass) and compare it with the PerioGlas® e Biogran®. The physicchemical characterization was made by scanning electron microscopy (SEM) (size and morphology of particles); scanning electron microscopy/energy dispersive X Ray (MEV/EDAX) (chemical elements); X Ray diffractometry (DRX) (structure); X Ray fluorescence (FRX) (chemical elements) For the biocompatibility test was used 100 rats: Gl-PerioGlas® - 25 animals; Gll – Biogran® - 25 animals; Glll – Biovidro UEPG – 25 animals; GIV – Control (surgical procedure without implantation of biomaterial) – 25 animals. The animals were evaluated at 7, 15, 21, 45 and 60 days. It was used histomorphometric analysis to determine the size of inflammatory reaction, size of granules, the presence and quantity of polymorphonuclear cells (PMN), mononuclear (MN) and fibroblast (F). The results shown that the particles of the three materials were irregular with superficial roughness. The medial size of PerioGlas® granules was 222,00±40,64 µm. The Biogran® granules with 385.09±68.51µm. And the UEPG Bioglass was 102.86±36.22µm. There was significant difference in the size of granules (p<0.001-ANOVA). The three samples presented calcium, oxygen, sodium, phosphorus and silica, aggregated on silica oxide, sodium oxide, calcium oxide and phosphorus oxide. The materials were no crystalline and with crystalline points in their surfaces. There was significant difference on size of inflammatory reaction between groups, times and interaction (group*time) (p<0.001). There was not significant difference between on the count of MN between groups (p=0.117), there was difference between times (p<0.001) and interaction (p=0.022). There was significant difference (p<0.001) on the count of PMN between the times, groups and interaction. There was not significant difference on the count of F between the groups (p=0.131) and interaction (p=0.665), with significant difference between the times (p=0.008). There was significant difference on granules size between the groups, time and interaction (p<0.001). It was concluded that the three materials were biocompatible and bioreabsorbable, without sign of osteoinducture capacity. / O presente trabalho se propôs a avaliar as características físico-químicas e a biocompatibilidade do biovidro desenvolvido pelo departamento de Química da UEPG (Biovidro UEPG) e compará-lo com o PerioGlas® e Biogran®. Realizou-se a caracterização físico-química através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) (tamanho e morfologia das partículas); microscopia eletrônica de varredura/ energia dispersiva de Raios X (MEV/EDX) (elementos químicos); difratometria de Raios X (DFR) (estrutura); fluorescência de Raios X FRX (elementos químicos). Para o teste de biocompatibilidade utilizou-se 100 ratos, sendo: GI- PerioGlas® - 25 animais; GIIBiogran ® - 25 animais; GIII- Biovidro UEPG - 25 animais; GIV- Controle (procedimento cirúrgico sem implantação do biomaterial) - 25 animais. Avaliou-se os animais em 7, 15, 21, 45 e 60 dias. Através de histomorfometria determinou-se o tamanho da reação inflamatória, tamanho dos grânulos, presença e quantidade de células polimorfonuclear (PMN), mononuclear (MN) e fibroblasto (F). Os resultados mostraram que as partículas dos três materiais apresentaram-se não uniformes e com rugosidade superficial. Os grânulos de PerioGlas® apresentaram-se com tamanho médio de 222,00±40,64µm. O Biogran® com 385,09±68,51µm. E o Biovidro-UEPG com 102,86±36,22µm. Houve diferença significativa no tamanho dos grânulos (p<0,001- ANOVA). Identificou-se nas três amostras cálcio, oxigênio, sódio, fósforo e sílica, agrupados em óxido de sílica, óxido de sódio, óxido de cálcio e óxido de fósforo. Os materiais mostraram-se não cristalinos e com pontos de cristalização. Houve diferença significativa no tamanho da reação inflamatória entre os grupos, tempos e interação (grupo*tempo) (p<0,001). Na contagem de MN não houve diferença significativa entre os grupos (p=0,117), havendo entre os tempos (p<0,001) e interação (p=0,022). Houve diferença significativa (p<0,001) na contagem de PMN entre os tempos, grupos e interação. A contagem de F não mostrou diferença significativa entre os grupos (p=0,131) e interação (p=0,665), havendo diferença entre os tempos (p=0,008). Houve diferença significativa no tamanho dos grânulos entre os grupos, tempo e interação (p<0,001). Concluiu-se que os três materiais apresentaram-se biocompatíveis e bioreabsorvíveis, sem indício de capacidade osteoindutora.

O uso crônico de etanol prejudica diretamente o processo biológico de reparo ósseo, principalmente pela inibição das células osteoblásticas, podendo causar retardo de consolidação ou pseudoartrose. Vários biomateriais naturais ou sintéticos, têm sido utilizados como uma alternativa aos enxertos ósseos. Os biomateriais sintéticos, como o Beta Fosfato Tricálcico (-TCP) são biocompatíveis, biodegradáveis e osteocondutíveis, por orientar as células osteoblásticas, promovendo a neoformação óssea. Sendo assim, objetivou-se avaliar a influência da ingestão crônica de etanol no processo de reparo ósseo de defeitos cranianos tratados com -TCP® comparativamente aos preenchidos com coágulo sanguíneo e a sua interferência sobre a massa corporal. Foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus), distribuídos aleatoriamente em 2 grupos: GAG - receberam água como dieta liquida, e GAL - receberam etanol a 25%. O GAL foi submetido inicialmente à adaptação gradativa ao álcool e depois permaneceu a 25% por 90 dias. Após o término desse período, todos os animais foram submetidos à cirurgia experimental. Nos ossos parietais de cada animal, foram confeccionadas duas cavidades 5,0 mm de diâmetro ao lado da sutura sagital, de forma que o parietal direito foi preenchido com -TCP® e o esquerdo com coágulo. Dessa forma, os grupos GAG e GAL foram divididos de acordo com o preenchimento dos defeitos: GC-AG (Grupo Coágulo Água), GC-AL (Grupo Coágulo Álcool), GB-AG (Grupo Biomaterial Água) e GB-AL (Grupo Biomaterial Álcool). O reparo ósseo foi observado de acordo com o período de eutanásia: 10, 20, 40 e 60 dias após a cirurgia. Após inclusão histológica, as peças foram submetidas à análises histomorfológica e histomorfométrica. Na análise da variação da massa corporal, observou-se que as massas iniciais do GAG foram maiores que GAL e as massas finais de GAG aumentou significativamente apenas em 60 dias e no GAL em todos os períodos. Na análise histomorfológica, observou-se nos períodos iniciais de todos os grupos a presença de tecido conjuntivo fibroso preenchendo toda área central do defeito. Os grupos com os defeitos preenchidos com -TCP apresentaram tecido reacional com as partículas envoltas por células inflamatórias. No período final de análise, observou-se em todos os grupos pequena neoformação óssea com a área central preenchida por tecido conjuntivo fibroso. Nos grupos GC-AL, GB-AG e GB-AL evidência de reação inflamatória menos intensa. Na análise histomorfométrica em relação à influência do tempo na neoformação óssea, os grupos GC-AG e GC-AL apresentaram o mesmo perfil gráfico em todos os períodos exceto 60 dias. O grupo GB-AG houve aumento substancial de neoformação em todo experimento e GB-AL pequeno aumento, mas não foi significante. Em relação à interferência da dieta, observou-se maior percentual de formação óssea nos grupos que consumiram água nos períodos 40 e 60 dias. E em relação ao tipo de preenchimento, observou-se no grupo GC-AG maior formação nos períodos de 20 e 40 dias. Já nos GB-AG e GB-AL a formação foi similar durante todo experimento. Conclui-se que o -TCP® não foi capaz de contribuir para melhor regeneração óssea, apresentando desempenho inferior nos animais que consumiram álcool. / Chronic use of ethanol directly affects the biological process of bone repair, primarily by inhibition of osteoblastic cells. This may cause delayed consolidation or nonunion. Various natural and synthetic biomaterials have been used as alternatives to bone grafting. Synthetic biomaterials such as beta tricalcium phosphate (-TCP) are biocompatible, biodegradable, and osteoconductive, guiding osteoblastic cells and promoting bone formation. Thus, the objective was to evaluate the influence of chronic ethanol intake on the bone healing process of cranial defects treated with - TCP® compared to those filled with blood clot. Forty male rats were used (Rattus norvegicus), randomly divided into two groups: GAG received water as a liquid diet, and GAL received 25% ethanol. The GAL group was initially subjected to gradual adaptation to the alcohol and then maintained at 25% for 90 days. At the end of this period, all animals were submitted to experimental surgery. In the parietal bone of each animal, two cavities were prepared, 5.0 mm in diameter on the side of the sagittal suture, and the right parietal was filled with -TCP® and left to clot. Thus, the GAG and GAL groups were divided according to the filling of defects: GC-AG (Clot Water Group); GC-AL (Clot Alcohol Group); GB-AG (Biomaterial Water Group); and GB-AL (biomaterial Alcohol Group). The bone repair was observed according to the euthanasia period: 10; 20; 40; and 60 days after surgery. After a histological inclusion, the pieces were submitted to histomorphological and histomorphometric analysis. The histomorphological analysis was observed in the initial periods of all groups fibrous connective tissue filling the entire central area of the defect. The groups of defects filled with -TCP showed tissue reaction to particles surrounded by inflammatory cells. At the end of the period of analysis, it was observed that in all groups there was little bone formation, with the central area filled with fibrous connective tissue. In the GC-AL, GB-AG, and GB-AL groups there was evidence of less intense inflammatory reaction. In histomorphometric analysis regarding the influence of time in osteogenesis, the GC-AG and GC-AL groups had the same graphic profile in all periods except 60 days. In the GB-AG group there was a substantial increase of formation in every experiment, and in the GB-AL a small increase, but it was not significant. Regarding the influence of diet, there was a higher percentage of bone formation in the group that consumed water in the 40- and 60-day periods, and in the type of filling, increased formation in the periods of 20 and 40 days was observed in the GC-AG group. In the GB-AG and GB-AL groups, the formation was similar throughout the experiment. It is concluded that the -TCP® was not able to contribute to better bone regeneration, with underperformance in animals that consumed alcohol.

A evolução do processo de reparo ósseo foi avaliada, em alvéolos dentários de ratos, frente ao coágulo sangüíneo, bem como ao implante de sulfato de cálcio di-hidratado e da hidroxiapatita BTCP GenPhos. Foram utilizados 48 ratos machos, divididos em três grupos, nos quais foi realizada a extração do incisivo superior direito. No grupo I, os alvéolos foram preenchidos com coágulo sangüíneo, permanecendo dessa forma como controle. No grupo II, implantou-se no alvéolo sulfato de cálcio di-hidratado e, no grupo III, realizou-se a inserção da hidroxiapatita BTCP GenPhos nos alvéolos. Após 7, 15 e 30 dias dos procedimentos cirúrgicos, os animais foram mortos, as hemimaxilas direitas removidas e processadas histologicamente para a realização das análises microscópicas descritiva e quantitativa, cujos resultados foram submetidos aos testes estatísticos de Kruskal-Wallis e Dunn. Foi possível concluir que o processo de reparo alveolar, aos 7, 15 e 30 dias, ocorreu de forma semelhante entre os grupos do coágulo sangüíneo, do sulfato de cálcio di-hidratado e da hidroxiapatita BTCP GenPhos, destacando-se a diferença significativa quanto à neoformação óssea, aos 15 dias, entre os grupos controle e hidroxiapatita BTCP GenPhos; e que, aos 30 dias, a evolução da neoformação óssea foi igual para todos os grupos analisados. / The evolution of bone repair was evaluated in tooth sockets of rats filled with blood clot as well as after placement of calcium sulfate dihydrate implant and hydroxyapatite BTCP GenPhos. The study sample was composed of 48 males rats divided into three groups, which were submitted to extraction of the right maxillary incisor. In group I, the sockets were filled with blood clot and were kept as such as control. Group II received a calcium sulfate dihydrate implant, and group III was submitted to placement of hydroxyapatite BTCP GenPhos in the sockets. At 7, 15 and 30 days after surgery, the animals were killed, the right hemimaxillae were removed and histologically processed for descriptive and quantitative microscopic analysis, whose results were statistically analyzed by the Kruskal-Wallis and Dunn tests. It was concluded that the alveolar repair process at 7, 15 and 30 days was similar for sockets filled with blood clot, calcium sulfate dihydrate and hydroxyapatite BTCP GenPhos, with emphasis to the significant difference with regard to new bone formation at 15 days between the control and hydroxyapatite BTCP GenPhos groups; and, at 30 days, the evolution of new bone formation was similar for all study groups

A preservação da arquitetura óssea alveolar, durante o processo de reparo do alvéolo dentário após exodontias, é um grande desafio clínico. É esperado que 40 a 60% do volume ósseo alveolar inicial sejam perdidos nos primeiros seis meses. O OsteoScaf é um novo substituto ósseo, desenvolvido pela Universidade de Toronto e representa uma alternativa promissora para a manutenção da integridade óssea alveolar nesse cenário. Esse material é uma matriz tridimensional trifásica reabsorvível e osteocondutiva, composta por ácido polilático-co-glicólico e duas fases de fosfato de cálcio reabsorvível. Com o objetivo de avaliar se o OsteoScaf poderia reduzir a perda óssea durante a fase de reparação/remodelação alveolar após a exodontia, quando comparado com o controle (apenas coágulo sanguíneo), foram implantados cilindros desse material (com duas porosidades diferentes - poros grandes e poros pequenos) em alvéolos de dentes anteriores superiores humanos, imediatamente após a exodontia. Dez pacientes (32 alvéolos) fizeram parte deste estudo, onde 16 alveólos receberam o implante de OsteoScaf e 16 foram usados como controle. Foram feitas tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) imediatamente após a exodontia e também aos 120 dias pós-operatóro, quando foram realizadas biópsias ósseas analisadas por microtomografia computadorizada (microTC) e microscopia. A análise quantitativa das microTCs mostraram mais trabéculas ósseas e menor espaço entre elas, com OsteoScaf de poros menores. A análise quantitativa das TCFC indicou menor perda óssea no grupo experimental, principalmente o OsteoScafTM de poros maiores. A avaliação qualitativa dos cortes histológicos mostrou neoformação óssea justaposta ao material, demonstrando sua natureza osteocondutiva. Nossas observações mostraram que o OsteoScaf (de poros pequenos ou grandes) reduziu a perda óssea alveolar durante o processo de reparação/remodelação óssea pós-exodôntica, aos 120 dias de pós-operatório, em humanos. Essa pesquisa recebeu apoio financeiro da CAPES (Brasil) e TRT (Canadá). / Preserving alveolar bone architecture during socket healing is a significant clinical challenge. It is expected that 40% to 60% of the initial alveolar bone volume will be lost up to 6 months after tooth extraction. OsteoScaf is a novel bone substitute material developed at the University of Toronto and represents a promising alternative for maintaining alveolar bone integrity in this clinical scenario. It is a resorbable, osteoconductive, 3-phase composite scaffold comprising poly(lactide-co-glycolide) and 2 osteoclast-resorbable calcium phosphate phases. Our hypothesis was that OsteoScaf lithomorphs (10x3mm cylinders), placed in fresh extraction sockets, would reduce post-extraction bone loss compared to sockets with coagulum alone (control). Thus, we placed OsteoScaf (of two different porosities small and large pores) in fresh extraction sockets of maxillary anterior teeth in humans. A total of 10 patients (32 sockets) were included in the study, of which 16 sockets were grafted with OsteoScaf and 16 were used as control. Cone Beam Computer Tomography (CBCT) was performed both immediately following extraction and also at 120 days postoperatively, at which time biopsy samples were also harvested for micro computer tomography (µCT) and histological analyses. Quantitative analysis of the µCT showed more bone trabeculae and smaller trabecular separation in the experimental group than control, specifically with small pore scaffolds. In addition, quantitative analysis of CBCT showed less bone resorption in the OsteoScafTM groups, especially with the large pore scaffolds. Qualitative histological analysis showed new bone tissue in direct apposition to the scaffold demonstrating its osteoconductive nature. Our observations showed that the OsteoScafTM groups (small and large pores) reduced alveolar bone loss after 120 days of socket healing in humans. Grants: CAPES (Brazil) and TRT (Canada).

Orientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Francisley Ávila Souza / Banca: André Luís Da Silva Fabris / Resumo: A proposta deste estudo foi avaliar o processo de regeneração óssea com o uso do biomaterial Biogran®, um vidro bioativo, como uma opção de substituto ósseo para técnicas de enxerto em levantamento do assoalho do seio maxilar através de análises histológica e histomorfométrica. Para tal, 24 coelhos da raça Nova Zelândia foram submetidos ao procedimento de levantamento do seio maxilar bilateralmente, sendo divididos em dois grupos: grupo coágulo implante (GCI), no qual foi realizado o levantamento do seio maxilar, seguindo implante imediato, sem enxerto; e o grupo biovidro implante (GBI), no qual foi realizado o levantamento do seio maxilar, preenchimento com Biogran® e instalação de implante imediata. Os animais foram submetidos à eutanásia aos 7, 15 e 40 dias. A análise histológica mostrou no grupo GCI uma formação de tecido ósseo gradual, sendo maior aos 40 dias, com característica lamelar. Porém, não apresentava diferença estatística entre os períodos de 15 e 40 dias de eutanásia (p=0,210). O grupo GBI revelou uma formação de tecido ósseo mais tardia, com maior quantidade aos 40 dias, com reabsorção lenta e progressiva dos grânulos do biomaterial e sinais indicativos de atividade osteoblástica. Este grupo mostrou diferença estatística entre os períodos de 7 e 15 dias quando comparados aos 40 dias (p<0,05). Na análise intergrupos, não houve diferença estatisticamente significante aos 7 e aos 40 dias, mas sim, aos 15 dias. Dessa forma, pode-se concluir que o Biogran® é um bi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the bone regeneration process with the use of the Biogran® biomaterial, a bioactive glass, as a bone substitute option for grafting techniques in the maxillary sinus floor through histological and histomorphometric analysis. To that end, 24 New Zealand rabbits underwent a bilateral maxillary sinus removal procedure, and were divided into two groups: an implant clot group (ICG), in which the maxillary sinus was removed, followed by immediate implantation without graft ; and the implant bioglass group (GBI), in which the maxillary sinus was removed, filled with Biogran® and implanted in the immediate implant. The animals were submitted to euthanasia at 7, 15 and 40 days. The histological analysis showed a formation of gradual bone tissue in the GCI group, being larger at 40 days, with a lamellar characteristic. However, there was no statistical difference between the periods of 15 and 40 days of euthanasia (p = 0.210). The GBI group revealed a later bone formation with a greater amount at 40 days, with slow and progressive resorption of the biomaterial granules and signs indicative of osteoblastic activity. This group showed statistical difference between the periods of 7 and 15 days when compared to the 40 days (p <0.05). In the intergroup analysis, there was no statistically significant difference at 7 and 40 days, but at 15 days. Thus, it can be concluded that Biogran® is a biomaterial with osteoconductive properties, of slow resorpt... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Mariza Akemi Matsumoto / Coorientador: Mariza Akemi Matsumoto / Coorientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Roberta Okamoto / Banca: André Luís da Silva Fabris / Resumo: Os materiais vítreos podem ser processados por diferentes rotas, dentre elas a convencional por fusão e solidificação ou por rota sol-gel, o que melhora sua bioatividade. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar o comportamento biológico da vitrocerâmica Biosilicato® sintetizada pelo processamento sol-gel durante o processo de reparo ósseo em modelo animal. Para tanto, foram utilizados 30 ratos Albinus Wistar, machos, com cerca de três meses de idade e pesando em média 450 gramas. Os mesmos foram submetidos a procedimento cirúrgico para confecção de um defeito de 5mm de diâmetro no osso parietal direito e divididos em 2 grupos, de acordo com o biomaterial estudado: Grupo BS - defeitos preenchidos com Biosilicato® particulado convencional (180-212 µm), e Grupo BG - defeitos preenchidos com Biosilicato® particulado produzido via rota sol-gel (180-212 µm). Após os períodos de 7, 21 e 45 dias, os animais foram submetidos à eutanásia para remoção dos espécimes para serem preparados e submetidos para análise microscópica morfológica e imuno-histoquímica. Aos 7 dias do grupo BS observaram-se partículas do biomaterial circundadas por tecido de granulação, no centro do defeito próximo e tecido ósseo neoformado próximo as suas paredes. Aos 21 dias, presença marcante de CGMs em contato com o biomaterial e aos 45 dias, biomaterial ora substituído por leucócitos MNs e CGMs ora circundado por tecido conjuntivo. Já no grupo BG aos 7 dias observaram-se numerosas partículas arredondadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The vitreous materials can be processed by different routes, among them the conventional one by fusion and solidification or by route sol-gel, which improves their bioactivity. The objective of the present study was to evaluate the biological behavior of the glass-ceramic Biosilicato® synthesized by sol-gel processing during the bone repair process in animal model. For this, 30 male Albinus Wistar rats were used, about three months old and weighing on average 450 grams. They were submitted to a surgical procedure to make a 5mm diameter defect in the right parietal bone and divided into 2 groups according to the biomaterial studied: BS group - defects filled with conventional particulate biosilicate (180-212 μm), and Group BG - defects filled with particulate Biosilicate® produced via sol-gel route (180-212 μm). After the 7, 21 and 45 day periods, the animals were submitted to euthanasia to remove the specimens to be prepared and submitted for microscopic morphological and immunohistochemical analysis. At 7 days of the BS group biomaterial particles were observed surrounded by granulation tissue, close to the defect wall and noticed if neoformed bone tissue at 21 days, the presence of CGMs in contact with the biomaterial and at 45 days, biomaterial ora replaced by leukocytes MNs and CGMs or surrounded by connective tissue, already in the BG group at 7 days there are numerous rounded biomaterial particles surrounded by granulation tissue at 21 days, presence of CGMs in contact ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Luana Marotta Reis de Vasconcellos / Coorientadora: Ivone Regina de Oliveira / Banca: Luciane Dias de Oliveira / Banca: Naira Correia Cusma Pelógia / Resumo: O aluminato de cálcio (CAC) como biomaterial tem sido avaliado em relação as suas propriedades físicas, mecânicas e de biocompatibilidade, sendo que suas características únicas de endurecimento e microestrutura, o tornam um biomaterial de destaque. Estudos relataram aplicação destes cimentos na ortopedia visando neoformação óssea devido a sua composição e coeficiente de expansão térmica semelhante ao osso humano. O objetivo neste estudo foi avaliar composições de blendas à base de cimento de aluminato de cálcio homogêneo (CACH) como substitutos em defeitos ósseos. Cinco composições de blendas (alumina, fosfato tricálcico, hidroxiapatita, quitosana, zircônia), além do cimento base CACH e de polimetilmetacrilato (PMMA), totalizando 07 grupos (n=5), foram avaliados quanto à neoformação óssea e formação de biofilme. Foi realizado um defeito ósseo monocortical de 3.0 mm nos fêmures direitos de 35 ratos Wistar, que foram preenchidos aleatoriamente com os materiais acima citados, sendo o grupo de PMMA utilizado como controle. Todos os animais foram eutanasiados após 30 dias a cirurgia. Posteriormente, foi realizada análise por microtomografia computadorizada para verificação da neoformação óssea na interface osso-biomaterial. Para avaliar a formação de biofilmes microbianos monotípicos, discos padronizados com 13,0 x 2,0 mm (n=6) dos 07 cimentos foram confeccionados. Cepas de referência de Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans e Pseudomonas aeruginosa foram cultivadas sobre as... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Calcium aluminate as biomaterial has been evaluated for its physical, mechanical and biocompatibility properties. Calcium aluminate based materials exhibit, due to their unique hardening and microstructure characteristics, a great potential as a biomaterial. Studies have reported the application of these cements in orthopedics aimed at bone neoformation due to its composition and coefficient of thermal expansion similar to human bone. Thus, the aim of this study is to evaluate compositions of calcium aluminate cement based blends as substitutes for bone defects. Five compositions of blends (alumina, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, chitosan, zirconia), in addition to the base cement consisting of homogeneous calcium aluminate (CACH) and polymethylmethacrylate (PMMA) cement are being evaluated for bone repair and biofilm formation. A monocortical bone defect of 3.0 mm was performed in the right femurs of 35 Wistar rats, these were randomly filled with the already mentioned materials, and the PMMA group was used as control, totaling 07 study groups (n=5). All animals were euthanized within four weeks. Subsequently, a computerized microtomography analysis was performed to verify bone repair. To evaluate the formation of monotypic microbial biofilms, standardized discs with 13.0 x 2.0 mm (n=6) of the seven types of cements evaluated were prepared. Reference strains of Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans and Pseudomonas aeruginosa were cultured on the samples and subs... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre