O objetivo deste estudo foi a análise da interface entre o implante derivado do polímero da mamona (Ricinus communis) com o canal medular ósseo, por meio dos estudos de diagnósticos por imagem (radiografias simples e tomografias computadorizadas) e análise histológica (microscópica de luz). Foram selecionados 44 coelhos machos, Oryctolagus cuniculus, da linhagem Nova Zelândia, albinos, divididos em dois grupos, sendo o grupo 1, composto por 12 animais controle, cujas fresagens do canal medular foram produzidas bilateralmente nas tíbias e não preenchidas, o grupo 2, com 30 animais, cujos canais medulares da tíbia, após fresagem, foram preenchidos bilateralmente com os cilindros derivados da poliuretana da mamona. Os 30 animais foram divididos aleatoriamente em 3 subgrupos experimentais (G2a, G2b e G2c) de 10 animais, conforme as datas de eutanásia pré-determinadas em 90, 120, 150 dias após o ato operatório. O mesmo foi feito no grupo controle, com mesma data de eutanásia, sendo realizadas em 3 grupos de 4 animais. Um animal não foi submetido ao procedimento de fresagem, sendo utilizado para controle histológico e outro foi morto após o implante do polímero, sendo utilizado para controle do estudo com tomografia computadorizada. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A análise histológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico, observando-se a presença ou não de um processo inflamatório, tipo e grau do mesmo quando presente, de uma cápsula fibrosa envolvendo o material implantado e da seqüência biológica envolvida no reparo do tecido ósseo. No grupo experimental, aos 90 dias, a interface com o polímero apresentava espessa camada de tecido ósseo neoformado rico em osteócitos. Este tecido encontrava-se em processo de amadurecimento. No período de 120 dias, a superfície interna do osso neoformado encontrava-se em franco processo de amadurecimento, com poucos osteócitos no interior da matriz e a organização das fibras colágenas em lamelas concêntricas. Aos 150 dias, havia uma diminuição de osteócitos, com formação tecido ósseo bem organizado. No grupo controle, a superfície interna junto ao canal medular apresentava-se revestida por osteoblastos, seguida de faixa de tecido ósseo, com poucas lacunas preenchidas por osteócitos. O amadurecimento do tecido da superfície interna medular acontece na região interior, sendo o osso alamelar, constituído por fibras colágenas menos amadurecidas que o osso lamelar. A avaliação por radiografias simples não demonstrou ser um método eficaz para identificar a interação do polímero e o tecido ósseo. Nos grupos de animais mortos após 90, 120 e 150 dias, as imagens tomográficas demonstraram não haver espaço entre a superfície do material e do osso na interface implante/medula óssea. A densidade dos tecidos medida junto a esta interface foi igual à densidade das demais porções da medula óssea. A análise histológica demonstrou que o polímero é biocompatível, osteoindutor e osteocondutor. A análise radiográfica permitiu documentar a posição intramedular do polímero e as imagens tomográficas demonstraram limites mal definidos entre o implante e o canal medular, evidenciando, assim, a boa interação entre ambos. / The purpose of this study was to analyze the interface between the implant derived from castor oil polymer (Ricinus communis) and the bone medullary canal by diagnostic imaging (conventional radiography and computed tomography) and histological analysis (optical microscopy). For such purpose, 44 rabbits (Oryctolagus cuniculus, New Zealand, albinus) were selected and assigned to two groups. In group 1, composed of 12 animals (control), reamings of the medullary canal were produced bilaterally in the tibiae of the rabbits and were not filled. In group 2, composed of 30 animals, the medullary canals of the tibiae, after reaming, were filled bilaterally and implanted with cylinders derived from castor oil polyurethane. The 30 animals were randomly divided into 3 experimental subgroups (G2a, G2b and G2c), according to the periods of predetermined euthanasia, i.e., 90, 120 and 150 days postoperatively. The same protocol was carried out for the control group, with the same euthanasia dates (3 groups of 4 animals each). One animal was not submitted to the reaming process and served as a histological control; another animal was sacrificed after placement of the polymer implant and served as a control for computed tomography imaging. Euthanasia was performed at the established experimental periods and the pieces were removed and submitted to standard histological processing. The histological analysis was carried out subjectively in optical microscopy and the following events were assessed: presence or not of inflammatory process, type and severity of the inflammatory process (if present), presence of a fibrous capsule surrounding the implanted material and the biological sequence involved in bone tissue healing. In the experimental group, at 90 days, the interface with the polymer presented a thick layer of neoformed bone tissue rich in osteocytes. This tissue was in an ongoing maturating process. In the 120-day period, the internal surface of the neoformed bone was in frank maturating process, with few osteocytes within the matrix and collagen fibers organized in concentric lamellas. At 150 days, there was a decrease in the number of osteocytes, with the formation of a well-organized bone tissue. In the control group, the internal surface close to the medullary canal was lined with osteoblasts, followed by a bone tissue zone with few lacunae filled with osteocytes. The maturation of the tissue of the medullary internal surface occurs in the inner region, the bone being alamellar, i.e., constituted of collagen fibers less maturated than the lamellar bone. The evaluation by conventional radiography demonstrated not to be an effective method to identify the interaction between the polymer and the bone tissue. In the groups of animals sacrificed at the 90th, 120th and 150th postoperative days, the computed tomography images showed no space between the material surface and the bone at the implant/bone marrow interface. The density of the tissues, measured close to this interface was similar to the density measured in the other areas of the bone marrow. The histological analysis demonstrated that the polymer is biocompatible, osteoinductive and osteoconductive. The radiographic analysis allowed documenting the intramedullar position of the polymer, while the tomographic images demonstrated ill-defined limits between the implant and the medullar canal, therefore evidencing a good interaction between them.

As fraturas em equinos são responsáveis por grande prejuízo financeiro devido às dificuldades encontradas para instituir seu tratamento nessa espécie, principalmente em animais adultos. Entre as dificuldades técnicas no tratamento de fraturas em equinos estão a alta resistência óssea, que acarreta fraturas com grande transmissão de energia, e a escassez de materiais e técnicas de osteossíntese específicos para a espécie, gerando mau prognóstico em muitos casos. Estas fraturas, quando cominutivas acarretam em falhas ósseas, criando um espaço entre os fragmentos de maior tamanho e ainda extensa lesão de tecidos adjacentes, o que dificulta e prolonga o tempo de consolidação óssea. Atualmente a terapia com células tronco vem sendo bastante estudada em ortopedia, contudo o ambiente onde essas células são depositadas determina o caminho para onde elas vão se diferenciar. Para a utilização de células tronco em ortopedia, estas devem sem implantadas junto a um suporte tridimensional, por exemplo os biopolímeros, que além de fornecer um meio para a multiplicação e diferenciação dessas células, também deve apresentar características biomecânicas semelhantes ao tecido a ser reparado, que no caso da ortopedia é o tecido ósseo. O objetivo desse estudo foi avaliar as propriedades biomecânicas de dois biopolímeros a poliuretana de mamona com carbonato de cálcio e uma formulação de quitosana com fosfato de cálcio. Foram preparadas duas formulações diferentes de cada biopolímero, em corpos de prova cilíndricos de 12 mm de comprimento e 6 mm de diâmetro, sendo: poliuretana de mamona porosa e compacta, e quitosana com secagem a 38 e 60 graus Celsius. Essas formulações foram submetidas a ensaios compressivos nos momentos 3, 24, 48 e 72 horas após o preparo e avaliadas quanto sua resistência à compressão, deformação relativa e módulo de elasticidade. A poliuretana de mamona compacta apresentou o maior valor de resistência à compressão (45,805 N/mm2) após 48 horas. A fórmula de quitosana com secagem a 38oC apresentou a menor deformação relativa (3,952 %) após 72 horas de preparo e o maior valor de módulo de elasticidade encontrado foi na poliuretana de mamona compacta após 72 horas (1354,284 N/mm2). Sendo assim a poliuretana de mamona compacta apresenta maior resistência à compressão do que o osso esponjoso de terceiro metacarpiano equino e semelhante aos substitutos ósseos comerciais mais resistentes. A fórmula de quitosana 38oC apresentou valores similares aos observados no osso esponjoso equino. Podemos concluir com esses dados que a poliuretana de mamona compacta e a fórmula de quitosana 38oC apresentam características biomecânicas desejáveis nos materiais para enxerto ósseo. / Equine fractures are responsible for great economic losses due to difficulties in establishing their treatment, mainly regarding adult animals. Among technical difficulties faced in the equine fractures treatment, there are high bone strenght, which results in high energy fractures and the lack of materials and specific osteosynthesis techniques for the specimen, resulting bad prognostic in many cases. When cominutives, these fractures result in bone gaps, creating spaces between bigger fragments and still extensive surrounding tissue damages, which difficults and extends time for bone consolidation. Nowadays, therapy with steam cells is focused in orthopedy, but environment where these cells are established determines the path they will take. For the use of steam cells in orthopedy, they must be implanted together with a tridimensional support such as biopolymers which, besides offering conditions for replication and differentiation of these cells, they must present biomechanic characteristics similar to the tissue to be healed, which is the bone. The target of this study was to evaluate biomechanic properties of two biopolymers, a castor oil polyurethane with calcium carbonate and a formulation of chitosan with calcium phosphate. Two different formulations of each biopolymer were prepared, in cilindric parts of 12mm lenght and 6mm diameter: porous and compact castor oil polyurethane, and chitosan drying at 38oC and 60oC. These formulations were submitted to compressed tests at 3, 24 and 72 hours after preparation and evaluated for compressive strenght, relative deformation and modulus of elasticity. The compact castor oil polyurethane presented greater compressive value (45,805 N/mm2) after 48 hours. Chitosan formulation drying at 38oC presented lower relative deformation (3,952%) 72 hours after prepared, and the highest value for modulus of elasticity found was compact castor oil polyurethane after 72 hours (1354,284 N/mm2). Thus, compact castor oil polyurethane presents higher compressive strenght than trabecular bone of the third equine metacarpal and similar to strenghter comercial bone grafts. The formulation chitosan 38oC presented similar values to those observed in equine trabecular bone. With these data, we can conclude that the compact castor oil polyurethane and the formulation of chitosan 38oC present desirable biomechanic characteristics in materials for bone grafts.

O objetivo deste estudo foi a análise da interface entre o implante derivado do polímero da mamona (Ricinus communis) com o canal medular ósseo, por meio dos estudos de diagnósticos por imagem (radiografias simples e tomografias computadorizadas) e análise histológica (microscópica de luz). Foram selecionados 44 coelhos machos, Oryctolagus cuniculus, da linhagem Nova Zelândia, albinos, divididos em dois grupos, sendo o grupo 1, composto por 12 animais controle, cujas fresagens do canal medular foram produzidas bilateralmente nas tíbias e não preenchidas, o grupo 2, com 30 animais, cujos canais medulares da tíbia, após fresagem, foram preenchidos bilateralmente com os cilindros derivados da poliuretana da mamona. Os 30 animais foram divididos aleatoriamente em 3 subgrupos experimentais (G2a, G2b e G2c) de 10 animais, conforme as datas de eutanásia pré-determinadas em 90, 120, 150 dias após o ato operatório. O mesmo foi feito no grupo controle, com mesma data de eutanásia, sendo realizadas em 3 grupos de 4 animais. Um animal não foi submetido ao procedimento de fresagem, sendo utilizado para controle histológico e outro foi morto após o implante do polímero, sendo utilizado para controle do estudo com tomografia computadorizada. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A análise histológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico, observando-se a presença ou não de um processo inflamatório, tipo e grau do mesmo quando presente, de uma cápsula fibrosa envolvendo o material implantado e da seqüência biológica envolvida no reparo do tecido ósseo. No grupo experimental, aos 90 dias, a interface com o polímero apresentava espessa camada de tecido ósseo neoformado rico em osteócitos. Este tecido encontrava-se em processo de amadurecimento. No período de 120 dias, a superfície interna do osso neoformado encontrava-se em franco processo de amadurecimento, com poucos osteócitos no interior da matriz e a organização das fibras colágenas em lamelas concêntricas. Aos 150 dias, havia uma diminuição de osteócitos, com formação tecido ósseo bem organizado. No grupo controle, a superfície interna junto ao canal medular apresentava-se revestida por osteoblastos, seguida de faixa de tecido ósseo, com poucas lacunas preenchidas por osteócitos. O amadurecimento do tecido da superfície interna medular acontece na região interior, sendo o osso alamelar, constituído por fibras colágenas menos amadurecidas que o osso lamelar. A avaliação por radiografias simples não demonstrou ser um método eficaz para identificar a interação do polímero e o tecido ósseo. Nos grupos de animais mortos após 90, 120 e 150 dias, as imagens tomográficas demonstraram não haver espaço entre a superfície do material e do osso na interface implante/medula óssea. A densidade dos tecidos medida junto a esta interface foi igual à densidade das demais porções da medula óssea. A análise histológica demonstrou que o polímero é biocompatível, osteoindutor e osteocondutor. A análise radiográfica permitiu documentar a posição intramedular do polímero e as imagens tomográficas demonstraram limites mal definidos entre o implante e o canal medular, evidenciando, assim, a boa interação entre ambos. / The purpose of this study was to analyze the interface between the implant derived from castor oil polymer (Ricinus communis) and the bone medullary canal by diagnostic imaging (conventional radiography and computed tomography) and histological analysis (optical microscopy). For such purpose, 44 rabbits (Oryctolagus cuniculus, New Zealand, albinus) were selected and assigned to two groups. In group 1, composed of 12 animals (control), reamings of the medullary canal were produced bilaterally in the tibiae of the rabbits and were not filled. In group 2, composed of 30 animals, the medullary canals of the tibiae, after reaming, were filled bilaterally and implanted with cylinders derived from castor oil polyurethane. The 30 animals were randomly divided into 3 experimental subgroups (G2a, G2b and G2c), according to the periods of predetermined euthanasia, i.e., 90, 120 and 150 days postoperatively. The same protocol was carried out for the control group, with the same euthanasia dates (3 groups of 4 animals each). One animal was not submitted to the reaming process and served as a histological control; another animal was sacrificed after placement of the polymer implant and served as a control for computed tomography imaging. Euthanasia was performed at the established experimental periods and the pieces were removed and submitted to standard histological processing. The histological analysis was carried out subjectively in optical microscopy and the following events were assessed: presence or not of inflammatory process, type and severity of the inflammatory process (if present), presence of a fibrous capsule surrounding the implanted material and the biological sequence involved in bone tissue healing. In the experimental group, at 90 days, the interface with the polymer presented a thick layer of neoformed bone tissue rich in osteocytes. This tissue was in an ongoing maturating process. In the 120-day period, the internal surface of the neoformed bone was in frank maturating process, with few osteocytes within the matrix and collagen fibers organized in concentric lamellas. At 150 days, there was a decrease in the number of osteocytes, with the formation of a well-organized bone tissue. In the control group, the internal surface close to the medullary canal was lined with osteoblasts, followed by a bone tissue zone with few lacunae filled with osteocytes. The maturation of the tissue of the medullary internal surface occurs in the inner region, the bone being alamellar, i.e., constituted of collagen fibers less maturated than the lamellar bone. The evaluation by conventional radiography demonstrated not to be an effective method to identify the interaction between the polymer and the bone tissue. In the groups of animals sacrificed at the 90th, 120th and 150th postoperative days, the computed tomography images showed no space between the material surface and the bone at the implant/bone marrow interface. The density of the tissues, measured close to this interface was similar to the density measured in the other areas of the bone marrow. The histological analysis demonstrated that the polymer is biocompatible, osteoinductive and osteoconductive. The radiographic analysis allowed documenting the intramedullar position of the polymer, while the tomographic images demonstrated ill-defined limits between the implant and the medullar canal, therefore evidencing a good interaction between them.

As fraturas em equinos são responsáveis por grande prejuízo financeiro devido às dificuldades encontradas para instituir seu tratamento nessa espécie, principalmente em animais adultos. Entre as dificuldades técnicas no tratamento de fraturas em equinos estão a alta resistência óssea, que acarreta fraturas com grande transmissão de energia, e a escassez de materiais e técnicas de osteossíntese específicos para a espécie, gerando mau prognóstico em muitos casos. Estas fraturas, quando cominutivas acarretam em falhas ósseas, criando um espaço entre os fragmentos de maior tamanho e ainda extensa lesão de tecidos adjacentes, o que dificulta e prolonga o tempo de consolidação óssea. Atualmente a terapia com células tronco vem sendo bastante estudada em ortopedia, contudo o ambiente onde essas células são depositadas determina o caminho para onde elas vão se diferenciar. Para a utilização de células tronco em ortopedia, estas devem sem implantadas junto a um suporte tridimensional, por exemplo os biopolímeros, que além de fornecer um meio para a multiplicação e diferenciação dessas células, também deve apresentar características biomecânicas semelhantes ao tecido a ser reparado, que no caso da ortopedia é o tecido ósseo. O objetivo desse estudo foi avaliar as propriedades biomecânicas de dois biopolímeros a poliuretana de mamona com carbonato de cálcio e uma formulação de quitosana com fosfato de cálcio. Foram preparadas duas formulações diferentes de cada biopolímero, em corpos de prova cilíndricos de 12 mm de comprimento e 6 mm de diâmetro, sendo: poliuretana de mamona porosa e compacta, e quitosana com secagem a 38 e 60 graus Celsius. Essas formulações foram submetidas a ensaios compressivos nos momentos 3, 24, 48 e 72 horas após o preparo e avaliadas quanto sua resistência à compressão, deformação relativa e módulo de elasticidade. A poliuretana de mamona compacta apresentou o maior valor de resistência à compressão (45,805 N/mm2) após 48 horas. A fórmula de quitosana com secagem a 38oC apresentou a menor deformação relativa (3,952 %) após 72 horas de preparo e o maior valor de módulo de elasticidade encontrado foi na poliuretana de mamona compacta após 72 horas (1354,284 N/mm2). Sendo assim a poliuretana de mamona compacta apresenta maior resistência à compressão do que o osso esponjoso de terceiro metacarpiano equino e semelhante aos substitutos ósseos comerciais mais resistentes. A fórmula de quitosana 38oC apresentou valores similares aos observados no osso esponjoso equino. Podemos concluir com esses dados que a poliuretana de mamona compacta e a fórmula de quitosana 38oC apresentam características biomecânicas desejáveis nos materiais para enxerto ósseo. / Equine fractures are responsible for great economic losses due to difficulties in establishing their treatment, mainly regarding adult animals. Among technical difficulties faced in the equine fractures treatment, there are high bone strenght, which results in high energy fractures and the lack of materials and specific osteosynthesis techniques for the specimen, resulting bad prognostic in many cases. When cominutives, these fractures result in bone gaps, creating spaces between bigger fragments and still extensive surrounding tissue damages, which difficults and extends time for bone consolidation. Nowadays, therapy with steam cells is focused in orthopedy, but environment where these cells are established determines the path they will take. For the use of steam cells in orthopedy, they must be implanted together with a tridimensional support such as biopolymers which, besides offering conditions for replication and differentiation of these cells, they must present biomechanic characteristics similar to the tissue to be healed, which is the bone. The target of this study was to evaluate biomechanic properties of two biopolymers, a castor oil polyurethane with calcium carbonate and a formulation of chitosan with calcium phosphate. Two different formulations of each biopolymer were prepared, in cilindric parts of 12mm lenght and 6mm diameter: porous and compact castor oil polyurethane, and chitosan drying at 38oC and 60oC. These formulations were submitted to compressed tests at 3, 24 and 72 hours after preparation and evaluated for compressive strenght, relative deformation and modulus of elasticity. The compact castor oil polyurethane presented greater compressive value (45,805 N/mm2) after 48 hours. Chitosan formulation drying at 38oC presented lower relative deformation (3,952%) 72 hours after prepared, and the highest value for modulus of elasticity found was compact castor oil polyurethane after 72 hours (1354,284 N/mm2). Thus, compact castor oil polyurethane presents higher compressive strenght than trabecular bone of the third equine metacarpal and similar to strenghter comercial bone grafts. The formulation chitosan 38oC presented similar values to those observed in equine trabecular bone. With these data, we can conclude that the compact castor oil polyurethane and the formulation of chitosan 38oC present desirable biomechanic characteristics in materials for bone grafts.

Defeitos ósseos metafisários grandes criados após curetagem de tumores ósseos são normalmente tratados com implantação de cimento sólido de polimetilmetacrilato (PMMA). Com os novos cimentos porosos, reabsorvíveis ou não, espera-se melhores resultados clínicos com diminuição da incidência de soltura asséptica relacionada à necrose térmica do osso, à discrepância das características mecânicas e à ausência de osteointegração. A mistura de componentes efervescentes, como o bicarbonato de sódio e o ácido cítrico, produz cimentos porosos cuja biocompatibilidade e segurança nunca foram testadas, limitando sua utilização clínica. O objetivo deste estudo foi avaliar a eliminação de substâncias tóxicas e o efeito anticoagulante do citrato de sódio, um subproduto da reação. Em experimentos in vitro o cimento sólido de PMMA foi comparado aos cimentos porosos de PMMA e poliuretana de mamona nas duas formas comercialmente disponíveis (Poliquil® e Bioosteo®). Todos os elementos produzidos durante a preparação e a incubação dos cimentos foram analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada a espectrometria de massa e por proliferação de culturas das linhagens celulares NIH/3T3 e MRC-5 coradas com resazurina. Em experimentos in vivo defeitos ósseos criados nos fêmures de coelhos não preenchidos foram comparados com outros preenchidos com os cimentos porosos à base de PMMA e Poliquil®. Foram realizados ressonância magnética, análise dos parâmetros de coagulação antes, imediatamente, 1, 4 e 7 dias após a cirurgia e análise histológica do membro operado, dos rins e do fígado dos coelhos. Ambas as marcas de poliuretana de mamona (Bioósteo® e Poliquil®) liberaram 4,4\'diaminodifenilmetano e a marca Poliquil® liberou também 4,4\'-difenilmetano diisocianato. Ambos os compostos são considerados tóxicos à inalação ou ingestão. A proliferação celular das culturas das linhagens MRC-5 e NIH/3T3 sofreu redução menor que 20% quando em contato com os cimentos à base de poliuretana de mamona e menor que 35% quando em contato com o cimento poroso à base de PMMA, em comparação com o grupo de controle. A diluição do meio de cultura diminuiu este efeito. Acreditamos que a acidez do meio, devido à reação incompleta dos elementos efervescentes, pode ser a causa deste efeito. A análise histológica do fígado e dos rins mostrou algumas pequenas alterações na mesma proporção que no grupo controle. Inferimos que os cimentos porosos não causam toxicidade aguda sistêmica. Em todos os grupos, a análise histológica da área operada mostrou pequenos hematomas e uma ligeira reação de corpo estranho. Não foi encontrada reação inflamatória importante em nenhum dos grupos. Estes dados corroboram a hipótese de que os cimentos porosos são biocompatíveis. O leve efeito citotóxico observado in vitro não pôde ser detectado in vivo, provavelmente pelas condições locais de diluição. A produção de citrato parece não interferir com a coagulação. Os parâmetros de coagulação não sofreram alterações em qualquer momento após a cirurgia e a avaliação por ressonância magnética, assim como a análise histológica, descartou a formação de hematomas consideráveis. Concluímos que o cimento poroso à base de PMMA testado é seguro para o uso clínico, mas que os cimentos porosos à base de poliuretana de mamona eliminam substâncias tóxicas cuja repercussão clínica merece investigação específica. / Large metaphyseal bone defects created after benign bone tumor curettage are usually treated by solid bone cement (PMMA) implantation. Porous and absorbable cements are expected to improve clinical results by lowering incidence of aseptic loosening, heat promoted bone necrosis, bone/cement mechanical discrepancies and absence of bone integration. Effervescent components like sodium bicarbonate and citric acid can be mixed to PMMA producing porous cement that fits intraoperative requirements. Furthermore, castor oil polyurethane is a well-known absorbable cement that can be mixed to effervescent components to produce porous and absorbable bone cement. In vivo and in vitro toxicity of both products have never been tested to support its clinical use. The spurious production of toxic elements and the effect of citrate, an anticoagulant byproduct of the effervescent components reaction, were analyzed. In vitro experiments: The three experimental groups consisted of PMMA or one of the commercially available castor oil polyurethane cements (Poliquil® or Bioosteo®) mixed to the effervescent components specimens. These groups were compared to classic PMMA solid cement specimens. All the elements produced during preparation and incubation of the cements were analyzed by High Efficiency Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry and by Resazurine microplate assay of NIH/3T3 and MRC-5 fibroblasts strains culture. In vivo experiments: Femoral defects were created in six rabbits per group and filled with PMMA or Poliquil® porous cements or left empty. Magnetic resonance of the limb, histology of the limb, kidneys and liver, and coagulation parameters of blood samples collected immediately after and 1, 4 and 7 days after surgery were analyzed. Castor oil polyurethane of both brands (Bioósteo® and Poliquil®) released 4,4\'-diaminodiphenylmethane. The Poliquil® brand released 4,4\'-diphenylmethane diisocyanate too. Both compounds are considered toxic. The MRC-5 and NIH3T3 cell strains proliferation was decreased in less than 80% in contact with polyurethane cements and less than 65% with PMMA, compared to the control group. Dilution of the medium diminished this effect. We believe that the acidity of the medium due to incomplete reaction of the effervescent components may be the cause of this finding. Liver and kidneys histology showed some slight changes in the same proportion as the control group. We infer that the cements do not cause acute systemic toxicity. In all groups, histologic analysis of the operated area showed small hematomas and a slight foreign body reaction. Significant inflammatory reaction could not be found in any of the study groups. Citrate formation from the effervescent components reaction seems to not interfere with coagulation. Inflammatory reaction around porous cements is similar to that of classic solid PMMA cement. The cytotoxic effect observed in vitro, could not be detected in vivo. Coagulation parameters did not changed at any time after surgery. Magnetic resonance imaging evaluation confirmed that there was no formation of larger hematomas than in specimens of the control group. In conclusion, the tested porous PMMA cement is safe and biocompatible for clinical use. The tested polyurethane porous cements eliminates toxic substances and deserves specific studies to verify clinical safety.

As empresas concessionárias de energia elétrica convivem com elevados custos de manutenção em suas redes de distribuição de energia elétrica; em particular um dos motivos está ligado a preço e durabilidade de cruzetas de madeira, seja na sua instalação inicial, seja na sua troca que pode ocorrer freqüentemente, havendo a necessidade de utilização de madeiras nobres em princípios as quais, além do preço, sofrem restrições ambientais em seus usos. Este trabalho visa à análise destas vigas de madeira, do ponto de vista de ensaios mecânicos e suas simulações computacionais, com base em madeiras com menores restrições ambientais, submetidas ou não a impregnação com resina poliuretana derivada do óleo de mamona. É apresentado, também, um texto para o auxílio de futuros leitores e usuários na aplicação do software ANSYS. / The power supply dealership companies live together with high maintenance costs on electrical systems, in private one of reasons is linked to the cost and durability of wood crossarms, either in its initial installation, either in its exchange that can occur frequently, having the necessity of noble wood use in principles which, beyond the price, suffer enviromental restrictions in its uses. This work aims at to the analysis of these beams wooden, of the point of view of mechanical tests and its computational simulation, on the basis of wood with lesser enviromental restrictions, submitted or not to the impregnation with castor-oil polyurethane resin. It is presented, also, a text for the aid of reading and using futures in the application of software ANSYS.

As empresas concessionárias de energia elétrica convivem com elevados custos de manutenção em suas redes de distribuição de energia elétrica; em particular um dos motivos está ligado a preço e durabilidade de cruzetas de madeira, seja na sua instalação inicial, seja na sua troca que pode ocorrer freqüentemente, havendo a necessidade de utilização de madeiras nobres em princípios as quais, além do preço, sofrem restrições ambientais em seus usos. Este trabalho visa à análise destas vigas de madeira, do ponto de vista de ensaios mecânicos e suas simulações computacionais, com base em madeiras com menores restrições ambientais, submetidas ou não a impregnação com resina poliuretana derivada do óleo de mamona. É apresentado, também, um texto para o auxílio de futuros leitores e usuários na aplicação do software ANSYS. / The power supply dealership companies live together with high maintenance costs on electrical systems, in private one of reasons is linked to the cost and durability of wood crossarms, either in its initial installation, either in its exchange that can occur frequently, having the necessity of noble wood use in principles which, beyond the price, suffer enviromental restrictions in its uses. This work aims at to the analysis of these beams wooden, of the point of view of mechanical tests and its computational simulation, on the basis of wood with lesser enviromental restrictions, submitted or not to the impregnation with castor-oil polyurethane resin. It is presented, also, a text for the aid of reading and using futures in the application of software ANSYS.

Defeitos ósseos metafisários grandes criados após curetagem de tumores ósseos são normalmente tratados com implantação de cimento sólido de polimetilmetacrilato (PMMA). Com os novos cimentos porosos, reabsorvíveis ou não, espera-se melhores resultados clínicos com diminuição da incidência de soltura asséptica relacionada à necrose térmica do osso, à discrepância das características mecânicas e à ausência de osteointegração. A mistura de componentes efervescentes, como o bicarbonato de sódio e o ácido cítrico, produz cimentos porosos cuja biocompatibilidade e segurança nunca foram testadas, limitando sua utilização clínica. O objetivo deste estudo foi avaliar a eliminação de substâncias tóxicas e o efeito anticoagulante do citrato de sódio, um subproduto da reação. Em experimentos in vitro o cimento sólido de PMMA foi comparado aos cimentos porosos de PMMA e poliuretana de mamona nas duas formas comercialmente disponíveis (Poliquil® e Bioosteo®). Todos os elementos produzidos durante a preparação e a incubação dos cimentos foram analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada a espectrometria de massa e por proliferação de culturas das linhagens celulares NIH/3T3 e MRC-5 coradas com resazurina. Em experimentos in vivo defeitos ósseos criados nos fêmures de coelhos não preenchidos foram comparados com outros preenchidos com os cimentos porosos à base de PMMA e Poliquil®. Foram realizados ressonância magnética, análise dos parâmetros de coagulação antes, imediatamente, 1, 4 e 7 dias após a cirurgia e análise histológica do membro operado, dos rins e do fígado dos coelhos. Ambas as marcas de poliuretana de mamona (Bioósteo® e Poliquil®) liberaram 4,4\'diaminodifenilmetano e a marca Poliquil® liberou também 4,4\'-difenilmetano diisocianato. Ambos os compostos são considerados tóxicos à inalação ou ingestão. A proliferação celular das culturas das linhagens MRC-5 e NIH/3T3 sofreu redução menor que 20% quando em contato com os cimentos à base de poliuretana de mamona e menor que 35% quando em contato com o cimento poroso à base de PMMA, em comparação com o grupo de controle. A diluição do meio de cultura diminuiu este efeito. Acreditamos que a acidez do meio, devido à reação incompleta dos elementos efervescentes, pode ser a causa deste efeito. A análise histológica do fígado e dos rins mostrou algumas pequenas alterações na mesma proporção que no grupo controle. Inferimos que os cimentos porosos não causam toxicidade aguda sistêmica. Em todos os grupos, a análise histológica da área operada mostrou pequenos hematomas e uma ligeira reação de corpo estranho. Não foi encontrada reação inflamatória importante em nenhum dos grupos. Estes dados corroboram a hipótese de que os cimentos porosos são biocompatíveis. O leve efeito citotóxico observado in vitro não pôde ser detectado in vivo, provavelmente pelas condições locais de diluição. A produção de citrato parece não interferir com a coagulação. Os parâmetros de coagulação não sofreram alterações em qualquer momento após a cirurgia e a avaliação por ressonância magnética, assim como a análise histológica, descartou a formação de hematomas consideráveis. Concluímos que o cimento poroso à base de PMMA testado é seguro para o uso clínico, mas que os cimentos porosos à base de poliuretana de mamona eliminam substâncias tóxicas cuja repercussão clínica merece investigação específica. / Large metaphyseal bone defects created after benign bone tumor curettage are usually treated by solid bone cement (PMMA) implantation. Porous and absorbable cements are expected to improve clinical results by lowering incidence of aseptic loosening, heat promoted bone necrosis, bone/cement mechanical discrepancies and absence of bone integration. Effervescent components like sodium bicarbonate and citric acid can be mixed to PMMA producing porous cement that fits intraoperative requirements. Furthermore, castor oil polyurethane is a well-known absorbable cement that can be mixed to effervescent components to produce porous and absorbable bone cement. In vivo and in vitro toxicity of both products have never been tested to support its clinical use. The spurious production of toxic elements and the effect of citrate, an anticoagulant byproduct of the effervescent components reaction, were analyzed. In vitro experiments: The three experimental groups consisted of PMMA or one of the commercially available castor oil polyurethane cements (Poliquil® or Bioosteo®) mixed to the effervescent components specimens. These groups were compared to classic PMMA solid cement specimens. All the elements produced during preparation and incubation of the cements were analyzed by High Efficiency Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry and by Resazurine microplate assay of NIH/3T3 and MRC-5 fibroblasts strains culture. In vivo experiments: Femoral defects were created in six rabbits per group and filled with PMMA or Poliquil® porous cements or left empty. Magnetic resonance of the limb, histology of the limb, kidneys and liver, and coagulation parameters of blood samples collected immediately after and 1, 4 and 7 days after surgery were analyzed. Castor oil polyurethane of both brands (Bioósteo® and Poliquil®) released 4,4\'-diaminodiphenylmethane. The Poliquil® brand released 4,4\'-diphenylmethane diisocyanate too. Both compounds are considered toxic. The MRC-5 and NIH3T3 cell strains proliferation was decreased in less than 80% in contact with polyurethane cements and less than 65% with PMMA, compared to the control group. Dilution of the medium diminished this effect. We believe that the acidity of the medium due to incomplete reaction of the effervescent components may be the cause of this finding. Liver and kidneys histology showed some slight changes in the same proportion as the control group. We infer that the cements do not cause acute systemic toxicity. In all groups, histologic analysis of the operated area showed small hematomas and a slight foreign body reaction. Significant inflammatory reaction could not be found in any of the study groups. Citrate formation from the effervescent components reaction seems to not interfere with coagulation. Inflammatory reaction around porous cements is similar to that of classic solid PMMA cement. The cytotoxic effect observed in vitro, could not be detected in vivo. Coagulation parameters did not changed at any time after surgery. Magnetic resonance imaging evaluation confirmed that there was no formation of larger hematomas than in specimens of the control group. In conclusion, the tested porous PMMA cement is safe and biocompatible for clinical use. The tested polyurethane porous cements eliminates toxic substances and deserves specific studies to verify clinical safety.