Na engenharia de tecidos os biomateriais são usados tanto para induzir a formação óssea no tecido adjacente quanto agir como matriz temporária de células e outros agentes. Compósitos biodegradáveis a base de hidroxiapatita, colágeno e quitosana foram preparados como arcabouços para permitir a regeneração óssea. Este estudo teve como objetivo avaliar a toxicidade celular in vitro de novos compósitos de substituição óssea e o seu comportamento biológico após implantação subcutânea no processo de remodelação e cicatrização tecidual. Foram confeccionadas mantas a base de hidroxiapatita (HA), obtida por desproteinização e calcinação do osso bovino, colágeno (Col), obtido por tratamento alcalino do tendão bovino e quitosana (Qui), extraída do gládio de lula, nas seguintes proporções: B1) HA (mistura de partículas <0,2 mm e entre 0,2 e 1,18 mm, proporção 1:1) + Blenda (Col 1% + Qui 0,5%, proporção 1:1), proporção HA:Blenda 1:5; B2) HA (mistura de partículas <0,2 mm e entre 0,2 e 1,18 mm, na proporção 1:1) + Col 1%, proporção HA:Col 1:5; B3) HA (partículas <0,2 mm) + Col 1%, na proporção 1:5. O teste de citotoxicidade in vitro foi realizado pelo método de difusão de extrato em solução (brometo de tetrazolio - MTT). Os biomateriais descritos acima foram avaliados juntamente com o controle positivo (látex), sendo que todos foram submetidos a procedimentos de extração de acordo as normas da ISO10993-5. O meio de cultura foi utilizado como controle negativo. Foram utilizadas duas linhagens celulares: células tumorais de laringe humana HEp (ATCC-CCL-23) e células normais de rim de macaco verde africano (Cercopithecus aethiops) VERO (n=3). A citotoxicidade foi avaliada em um espectrofotômetro (absorbância de 570nm). No teste de biocompatibilidade as amostras foram implantadas no subcutâneo da região dorsal de 51 ratos Wistar. Histomorfometria de espessura e qualidade da cápsula fibrosa, interface implante-tecido, infiltrado inflamatório e crescimento celular interno foram realizados aos 3, 7 e 28 dias após cirurgia (n=5). Imunohistoquímica foi realizada para caracterizações adicionais do infiltrado de macrófagos. No teste de citotoxicidade as linhagens celulares mostraram resultados semelhantes. Não houve diferença entre os compósitos e o controle negativo. Foi demonstrado que os compósitos avaliados não apresentaram efeitos tóxicos em comparação ao controle positivo. No teste subcutâneo a qualidade e a espessura da cápsula não apresentaram diferenças significantes entre os biomateriais e os períodos de implantação. A resposta celular inflamatória aos 7 dias foi mais intensa no biomaterial B1, seguido pelo biomaterial B2 e B3. Uma baixa reação de corpo estranho foi observada em todos os biomateriais, caracterizada pela presença de poucos macrófagos. Ocorreu um intenso crescimento celular no interior do biomaterial B3 aos 28 dias. A análise histológica sugere que esses biomateriais são bem tolerados com baixa reação tecidual inflamatória. Concluímos que os três biomateriais avaliados não apresentaram evidências de citotoxicidade in vitro e, in vivo, mostraram uma boa biocompatibilidade. Esses materiais mostraram-se bons candidatos a matrizes para engenharia de tecidos e enxertos para regeneração óssea. / The biodegradable hydroxyapatite / chitosan / collagen composites of similar composition of the normal human bone were prepared as a biomimetic scaffold for bone replacement and regeneration. The aim of the present study was to evaluate the in vitro cytotoxicity of three new bone grafts and the influence of these synthetic grafts on the inflammatory response and remodeling of connective tissue during wound-healing process. Three biomaterials were developed: B1 = hydroxyapatite (particles size <0,2 mm + between 0,2 and 1,18 mm) / collagen 1% / chitosan 0.5%; B2 = hydroxyapatite (particles size <0,2 mm + between 0,2 and 1,18 mm) / collagen 1% and B3 = hydroxyapatite (particles size <0,2 mm) / collagen 1%. These biomaterials were investigated using a tetrazolium-based calorimetric assay (MTT assay). Latex was used as positive control and the culture medium as a negative control. Two cell lines were used to evaluate the effect of cell type on the toxicity results: human tumor cells HEp-2 (ATCC-CCL23) and monkey normal cells (VERO). Extracts from the biomaterials were obtained according to ISO 10993-12 standards. The cytotoxicity was assessed in a spectrophotometer (the absorbance was read at 570 nm). There were two independent experiments in triplicates. All values were expressed as mean values \'+ OU -\' standard deviation. In the biocompatibility test the samples were implanted subcutaneously in the dorsal lumbar region of 51 Wistar rats. Histomorphometric evaluation of capsule thickness, capsule quality, implant-tissue interface, infiltrate / inflammation and cellular growth within implant was performed 3, 7 and 28 days post-operatively (n=5). Immunohistochemistry was performed for further characterization of the macrophages infiltrate. In cytotoxicity test the cell lines showed similar results. There is no difference in values between the composites and negative control. The values of composites were significant different than the positive control. It was showed that none of the tested composites presents toxic effects for the cell lines evaluated in comparison with positive control. In the subcutaneous test the capsule thickness and capsule quality didn\'t show significant differences between the biomaterials and time of implantation. The biomaterial B1 showed significant difference in inflammatory cellular response than B2 and B3 at 7 days. A low ongoing foreign body reaction was observed in all biomaterials characterized by infiltration of few macrophages. A significant cellular growth within the B3 was observed at 28 days. Histological analysis suggested that the biomaterials were well tolerated with low inflammatory response. According to this study, the three bone grafts evaluated showed no evidence of cytotoxicity and good biocompatibility which makes them suitable candidates to design of bone replacement graft material.

Lesões cartilagíneas apresentam grande dificuldade em cicatrizar e algumas técnicas cirúrgicas tem sido desenvolvidas, mas seus resultados são falhos ao longo do tempo. Desta forma, a aplicação da engenharia tecidual para a reconstrução de lesões de cartilagem tem despertado interesse crescente. A correta combinação entre as fontes celulares, matrizes de suporte e fatores de crescimento podem melhorar a qualidade do tecido reparado. Neste caso, as fontes celulares mais promissoras são as células-tronco, devido sua alta taxa de proliferação e capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares. As matrizes de suporte tem papel fundamental na adesão, proliferação e diferenciação celular, sendo que diversos tipos de biomateriais tem sido estudados. A quitosana é um polímero natural, biocompatível e biodegradável, que tem se mostrado interessante na utilização na engenharia tecidual. O presente estudo objetivou avaliar o hidrogel de Quitosana/Glicerol Fosfato como matriz de suporte para células-tronco de equinos. O hidrogel foi preparado adicionando-se 100 &micro;L &beta;-glicerol fosfato a 900 &micro;L de quitosana diluída em meio ácido. As células-tronco de gordura, saco vitelínico e polpa dentária foram cultivadas no hidrogel de Quitosana/Glicerol Fosfato, suspendendo-se 5x105 células em 350 &micro;L de hidrogel, ainda em estado líquido, e este material foi mantido por duas horas a 37°C, em atmosfera úmida com 5% CO2 e em seguida meio de cultivo celular foi adicionado. Foi realizada análise histológica deste material através das colorações de Hematoxilina/Eosina, Picrossírius e Tricromo de Masson. O hidrogel de Quitosana/Glicerol Fosfato apresentou comportamento bastante irregular e estrutura frágil. As células sedimentadas no hidrogel apresentaram morfologia arredondada e não houve deposição de colágeno. Observou-se redução na quantidade celular ao longo do tempo. As células cultivadas apresentaram morfologia fibroblastóide e aderência em placa de cultivo. Estas características, apesar de não exclusivas, são associadas às características de células-tronco mesenquimais. Quando cultivadas no hidrogel as células assumiram formato redondo, que alguns autores sugerem estar relacionado a uma diferenciação condrogênica. Porém, esta parece ser uma característica de células cultivadas em hidrogel, estando relacionadas à maciez e a falta adesão entre célula e matriz. Este fato pode explicar a diminuição da quantidade de células presentes no meio ao longo do experimento. Apesar de promissor o uso deste biomaterial em engenharia tecidual de cartilagem necessita de algumas melhorias, particularmente em relação à homogeneidade, força mecânica e aderência celular. Este parece ser o primeiro relato do cultivo de células-tronco mesenquimais originadas da polpa dentária na espécie equina. / Cartilage injuries have great difficulty healing and some surgical techniques have been developed, however, results fail over time. Thus, the application of tissue engineering in cartilage injuries repair has gained interest. The correct combination of cell source, scaffolds, and growth factors may improve the quality of the repaired tissue. In this case, the most promising cell sources are stem cells because of their high proliferation rate and ability to be transformed into several cell types. Scaffolds have a fundamental role in cell adhesion, proliferation, and differentiation, thus, several biomaterials have been studied. Chitosan is a natural polymer, biocompatible and biodegradable, suitable for use in tissue engineering. This study aimed at evaluating Chitosan/Glycerophosphate hydrogel as scaffold for equine stem cells. The hydrogel was prepared by adding 100 &micro;L &beta;-Glycerophosphate to 900 &micro;L of chitosan diluted in acid medium. Stem cells from fat, yolk sac, and dental pulp were cultivated in Chitosan/Glycerophosphate hydrogel, suspending 5x105 cells in 350 &micro;L of hydrogel, still in liquid form; this material was kept for two hours at 37°C in humid atmosphere with 5% CO2 and a cell cultivation medium was subsequently added. Histological analysis of this material was realized through Hematoxylin/Eosin, Picrosirius, and Masson\'s Trichrome stains. The Chitosan/Glycerophosphate hydrogel presented substantial irregular behavior and fragile structure. The cells sedimented in hydrogel presented rounded morphology and no collagen deposit. A reduction in cell quantity over time was observed. Cells cultivated in scaffold presented fibroblastoid morphology and adherance to scaffold. These characteristics, despite not being exclusive, are associated with characteristics of mesenchymal stem cells. When cultivated in hydrogel, cells assumed a round form, which some authors indicate to be related to chondrogenic differentiation. However, this seems to be a characteristic of cells cultivated in hydrogel, thus, being associated with softeness and lack of cell-matrix adhesion. This may explain the reduced quantity of cells in the medium throughout the experiment. Despite the promissing use of this biomaterial in cartilage tissue engineering, improvements related to homogeinity, mechanical strengh, and cell adhesion must be studied. This seems to be the first report on the cultivation of mesenchymal stem cells originating from equine dental pulp.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a ação das soluções de quitosana, EDTA e ácido cítrico sobre a microdureza da dentina radicular. Utilizaram-se 10 incisivos centrais superiores humanos, os quais tiveram suas coroas seccionadas transversalmente e desprezadas. As raízes foram incluídas em resina acrílica de rápida polimerização e o bloco formado raiz/resina adaptado a máquina de corte. Desprezou-se o primeiro corte transversal da porção cervical e dividiu-se o segundo, em quatro quadrantes. Cada quarto foi destinado à confecção do corpo de prova obtendo-se 4 espécimes para cada raiz, um para cada solução (n=10): G1- EDTA 15%; G2- ácido cítrico; G3- quitosana 0,2% e G4- controle. Os espécimes receberam 50 &mu;L da solução por 5 minutos, sendo em seguida, lavados com água deionizada. Utilizou-se um microdurômetro (dureza Knoop) com carga de 10 g durante 15 segundos. Os resultados mostraram que todas as soluções avaliadas apresentaram capacidade de reduzir a microdureza da dentina radicular de forma semelhante entre si e estatisticamente diferente a do grupo controle (p<0,01). Concluiu-se as soluções de quitosana 0,2%, EDTA 15% e ácido cítrico 10% apresentam efeito semelhante na redução da microdureza dentinária. / The aim of this study was to evaluate the action of solutions: chitosan, EDTA and citric acid on the microhardness of the root dentin. There were used 10 human maxillary central incisors which ones had their crown cross-sectioned and discarded. The roots were embedded in acrylic resin of rapid polymerization and the block formed root/resin suitable by cutting machine. Neglecting the first cross-section of the cervical portion and the second was divided in four quadrants. Each quarter was destined to the confection of the specimen and it was got 4 specimen to each root, one for each solution (n=10): G1- EDTA 15%; G2- citric acid;G3- chitosan 0,2 % and G4- control. The specimen received 50 &mu;L of the solution for 5 minutes, and following up they were washed by deionized water. It was used a microhardness (Knoop hardness) with a load of 10g during 15 seconds. The results showed that all the solutions evaluated presented a capacity to reduce the microhardness of the root dentin in a similar way between them, and statically differ from the control group (p<0,01). It was concluded that chitosan 0,2% EDTA 15% and the citric acid 10% presented a similar effect in the reduction of the dentin microhardness.

Derivada da quitina, a quitosana apresenta aplicações que variam desde a liberação controlada de fármacos, a filmes de revestimento comestível, biomaterial, lentes de contato. A utilização da beta-quitina para obter a quitosana é vantajosa, pois apresenta-se menos alergênica e mais reativa que a alfa-quitina. A combinação da quitosana com outros materiais pode proporcionar materiais com diferentes propriedades e neste trabalho foram estudadas as misturas de quitosana/gelatina e quitosana/amido, solubilizadas em L-ácido lático. Técnicas como FT-IR, termogravimetria, absorção de água, ensaios de DMA no modo tração e análises reológicas foram usadas em ambas as misturas nas proporções 2:1, 1:1 e 1:2. Os espectros FT-IR mostraram que nos géis e filmes ocorreu interação eletrostática entre os componentes. A termogravimetria mostrou que há diminuição da estabilidade térmica dos componentes quitosana e gelatina quando em presença do L-ácido lático, mas o amido pouco foi afetado pela presença do L-ácido lático. Para os filmes, tanto no caso de quitosana/gelatina quanto no caso quitosana/amido, as misturas mais estáveis termicamente são as que contêm maior quantidade de gelatina ou amido. Isso mostra que é favorável a adição de gelatina ou amido à quitosana quando se deseja maior resistência à temperatura. O aumento da concentração de gelatina ou amido nos filmes de quitosana em L-ácido lático aumentou a absorção de água, o que possibilita a aplicação como suporte na liberação controlada de fármacos. Os ensaios de DMA no modo tração mostraram que o aumento da quantidade de gelatina ou amido nos filmes torna estes mais frágeis. A mistura dos polímeros em diferentes proporções na formação dos géis mostrou que os géis de quitosana/amido adquiriram características de gel em menores frequências que os géis de quitosana/gelatina. O aumento da concentração de gelatina aumenta a temperatura de gelificação, mas para os géis de quitosana/amido nenhum efeito foi observado. Em relação à viscosidade, a gelatina mostrou comportamento newtoniano e as amostras de quitosana e as misturas apresentaram comportamento pseudoplástico, tanto em L-ácido lático como em ácido acético. Os valores de energia de ativação (Ea) de fluxo calculados para quitosana/gelatina e quitosana/amido aumentaram com o conteúdo de quitosana. Os géis de quitosana/amido apresentaram menor Ea que os géis de quitosana/gelatina, apresentando, portanto, maior facilidade para fluir. Os valores de Ea de fluxo para os géis em L-ácido lático são menores que os obtidos para géis em ácido acético. O ácido lático melhorou as propriedades dos géis em relação ao ácido acético, proporcinando filmes mais flexiveís para a liberação controlada de fármacos e géis mais fáceis de deslizar na pele. / Derived from chitin, chitosan has applications ranging from drug delivery system, edible films, biomaterials, contact lenses. The use of beta-chitin for chitosan preparation is advantageous because it is less allergenic and more reactive than alpha-chitin. The association of chitosan with other materials can provide materials with different properties. In this work, mixtures of chitosan/gelatin and chitosan/starch solubilized L-lactic acid were studied. Techniques such as FT-IR, thermogravimetry, water absorption, DMA in traction mode and rheology were studied in both mixtures with proportions of 2:1, 1:1 and 1:2. FTIR spectra showed that both, gels and films, presents electrostatic interaction between the components. The thermogravimetric analysis has shown that there is a decrease in thermal stability of gelatin and chitosan in the presence of L-lactic acid. Thermal stability of starch was little affected by the presence of L-lactic acid. The most thermally stable films are those containing higher amounts of gelatin or starch. This shows that the addition of gelatin or starch to chitosan is favorable. Increasing the gelatin or starch concentration in the films provoked an increase in water absorption, which enables the application to drug delivery system. DMA tests in traction mode showed that increasing the gelatin or starch amount turns films more fragile. Chitosan/starch biomaterial presents gel characteristics at lower frequencies than chitosan/gelatin biomaterial. Increasing the gelatin concentration, an increasing in gelation temperature was observed, however for chitosan/starch gels, no effect was observed. Regarding the viscosity, gelatin showed Newtonian behavior while chitosan samples and the mixtures exhibited pseudoplastic behavior both in L-lactic and acetic acid. The values of flow activation energy calculated for chitosan/gelatin and chitosan/starch increased with chitosan amount. The chitosan/starch gels showed lower energy when compared to chitosan/gelatin gels, thus presenting facility to flow. The values of Ea to chitosan/gelatin and chitosan/starch solubilized in L-lactic acid are smaller than those obtained in acetic acid. L- lactic acid improved the properties of gels with respect to acetic acid, resulting in more flexible films for drug delivery system and gels easier to slide in the skin.

Úlceras crônicas necessitam de um longo tempo de tratamento, resultando em alto custo com cuidados médicos. A busca por novas substâncias terapêuticas cicatrizantes, atóxicas e de fácil acesso a população ganhou importância nos últimos anos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficácia da biomembrana de quitosana-alginato na cicatrização de úlceras cutâneas em ratos. Foram utilizados 40 ratos Wistar machos submetidos a duas úlceras dorsais por punch (1,5cm diâmetro), ambas tratadas com soro fisiológico (grupo SF) e biomembrana de quitosana-alginato (grupo BQA), por 2, 7, 14 e 21 dias pós-lesão e foram removidas somente no dia do sacrifício. Todos os animais receberam curativo oclusivo de gaze e esparadrapo. Foi calculado o índice de cicatrização das úlceras e por histomorfometria foi quantificado o infiltrado inflamatório, vasos sanguíneos, fibroblastos e colagênese, utilizando o software ImageJ. Por dosagem bioquímica foi quantificada a colagênese (OHP) e a participação neutrofílica (MPO). BQA aumentou o recrutamento de células inflamatórias na lesão no 2° dia (p=0,0134). No 7º dia, observou-se importante redução de MPO em relação ao 2º dia no grupo BQA (p=0,0326), enquanto SF apresentou-se superior a BQA (p=0,0043). BQA aumentou o recrutamento de fibroblastos no 7° (p=0,0275) e no 14° dia (p=0,0086), apresentou maior colagênese no 2º (p=0,0042) e 21º dias (p=0,0249), porém no 14º dia foi inferior a SF (P=0,0010). O grupo BQA no 7° dia apresentou-se estatisticamente mais reepitelizado que o grupo SF (p=0,0006). Sendo assim, a biomembrana de quitosana-alginato regulou a fase inflamatória e estimulou a colagênese, acelerando a cicatrização de úlceras em ratos. / Chronic wounds require a long treatment time, resulting in high-cost medical care. Therefore, the search for new natural therapeutic healing substances, non-toxic and easy access to population has gained importance in recent years. The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of chitosan-alginate biomembrane on wound healing in rats. Two excisional wounds were performed by punch (1.5 cm diameter) on the dorsal of 40 male Wistar rats. Both wounds of each rat were treated with chitosan-alginate biomembrane (BQA group) and treated only with saline (SF group) for 2, 7, 14 and 21 days post-injury. All wounds received occlusive dressing with gauze and tape and the biomembranes were removed only in the sacrificed day. It was evaluated the re-epithelialization by wound healing rate and by histomorphometry was quantified the inflammatory cells, fibroblasts, blood vessels and collagenesis by ImageJ software. Myeloperoxidase assay (MPO) was performed to evaluate the neutrophilic infiltrate on injured tissue, and hydroxyproline assay (OHP) to evaluate the collagenesis. BQA increased the recruitment of inflammatory cells to wound, different from SF (p=0,0134) on 2nd day. On 7th day, regarding to MPO, BQA showed an important reduction relation to 2nd day (p=0,0326), whereas SF showed higher MPO than BQA (p=0,0043). BQA increased the recruitment of fibroblasts to wound on 7th (p=0,0275) and 14th (p=0,0086), showed higher collagenesis than SF on 2nd (p=0,0042) and 21st days (p=0,0249), however on 14th day SF was higher (p=0,0010). BQA showed more pronounced reepithelialization on 7th day than SF (p=0,0006). Chitosan-alginate biomembrane regulated the inflammatory phase and stimulated the collagenesis, accelerating the wound healing on rats.

A reação de desacetilação da beta-quitina assistida por ultra-som de alta intensidade foi estudada e os efeitos da amplitude e da duração da irradiação e da temperatura sobre a eficiência da reação e as características das quitosanas obtidas foram avaliadas. As espectroscopias de ressonância magnética nuclear e no infravermelho foram empregadas para a caracterização estrutural das amostras, enquanto que a difração de raios X e a microscopia eletrônica de varredura permitiram avaliar as suas características morfológicas. As titulações condutimétricas, as medidas de viscosidade e a cromatografia de exclusão por tamanho foram empregadas para as determinações de grau médio de acetilação e massas molares médias ponderal e viscosimétrica, respectivamente. As quitosanas do Conjunto I foram obtidas nos experimentos em que a amplitude (baixa, intermediária e alta) e a duração (30, 45 e 60 minutos) da irradiação foram variadas, enquanto aquelas do Conjunto II resultaram dos experimentos em que a temperatura (50, 60, 70 e 80ºC) e a amplitude (baixa, intermediária e alta) de irradiação foram variadas, sendo o tempo de irradiação fixado em 30 minutos. Os valores de grau médio de acetilação e a massa molar média viscosimétrica das amostras do Conjunto I variaram nos intervalos 7%<GA<25% e 1,0x105< v M <6,5x105 g/mol, respectivamente. Esses resultados revelam forte correlação entre a amplitude e o tempo de irradiação e as características estruturais das quitosanas, sendo os valores de GA e v M tanto menores quanto maiores a amplitude e a duração da irradiação. O intervalo de variação de GA das amostras do Conjunto II foi muito semelhante àquele das amostras do Conjunto I, porém quitosanas com massas molares mais elevadas foram obtidas no caso do Conjunto II (4,5x105< v M <7,1x105 g/mol). De acordo com os resultados desses experimentos, a temperatura exerce efeito mais importante do que o tempo de irradiação, principalmente sobre o caráter macromolecular das quitosanas obtidas. Independentemente do conjunto considerado (Conjunto I ou Conjunto II), os rendimentos (R) das reações foram elevados e variaram no intervalo 72%<R<90%, entretanto as análises de cromatografia de exclusão por tamanho revelaram que amostras do Conjunto II contêm produtos de baixa massa molar. Os resultados obtidos mostram que a desacetilação da beta-quitina assistida por ultrasom de alta intensidade se constitui em uma nova metodologia mais eficiente do que as convencionalmente empregadas nas indústrias e laboratórios de pesquisa para a produção de quitosanas. Assim, a escolha adequada dos parâmetros do processo permite a produção de quitosanas com massas molares elevadas (5,0-7,0 x 105 g/mol) e baixos graus de acetilação (<10%) em tempos mais curtos (30-60 minutos) e temperaturas mais baixas (<800C) do que as necessárias nos processos convencionais de desacetilação. / The deacetylation of beta-chitin assisted by high intensity ultrasound was studied and the effects of the irradiation amplitude and duration and of the temperature on the reaction efficiency as well as on the chitosan characteristics were evaluated. The nuclear magnetic ressonance and infrared spectroscopies were employed for the structural characterization while the X ray diffraction and the scanning electron microscopy allowed the evaluation of morphological characteristics. The average degree of acetylation was determined by titrimetry while the weight average molecular weight and the viscosity average molecular weight were determined by size-exclusion chromatography and viscometry, respectively. The chitosan samples pertaining to Group I were produced by carrying out the experiments in which the irradiation amplitude (low, intermediate and high) and the time (30, 45 and 60 minutes) were varied, while those of Group II resulted from experiments in which the temperature (50, 60, 70 e 800C) and the irradiation amplitude (low, intermediate and high) were varied, the irradiation time being fixed at 30 minutes. In Group I the values of average degree of acetylation and viscosity average molecular weight of the chitosans ranged as 7%<DA<25% and 1,0x105<Mv<6,5x105g/mol, respectively. These results evidenced a strong relationship between the irradiation amplitude and duration and the structural characteristics of chitosans, the values of DA and Mv being lower the higher the irradiaton amplitude and duration. The chitosans of Group II exhibited a DA range similar to that of the samples of Group I however the molecular weights of the chitosans were higher in Group II (4,5x105<Mv<7,1x105 g/mol). According to the results of such experiments, the temperature effect is more important than the irradiation duration effect, mainly on the macromolecular character of the chitosans. Regardless of the Group (Group I or II), the reaction yields (Y) were high and they were inserted in the range 72%<Y<90%. However, the size-exclusion chromatography analyses showed that the chitosans of Group II contained low molecular weight products. The results of this investigation showed that the high intensity ultrasound-assisted beta-chitin deacetylation is a novel process more efficient than those commonly used to produce chitosan in industries and in research laboratories. Thus, if the parameters process are adequately chosen, chitosans with high molecular weights (5,0-7,0 x 105 g/mol) and low average degrees of acetylation (<10%) are produced in shorter times and at lower temperatures than those tipically of the commonly used processes.

A quitosana é um produto natural que apresenta propriedades antimicrobianas ainda não totalmente elucidadas, principalmente em biofilmes cariogênicos. Em acréscimo, tem sido sugerido que a forma de apresentação da molécula pode alterar seus efeitos biológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da dispersão e de micropartículas de quitosana em células planctônicas e em biofilmes de Streptococcus mutans. Dispersões de quitosana de médio peso molecular foram preparadas em ácido acético 0,1 M e caracterizadas parcialmente quanto ao seu perfil de textura (consistência, coesividade e adesividade) a 25 ºC e 37 °C. As micropartículas de quitosana foram preparadas por secagem da dispersão 2 % em spray dryer e caracterizadas quanto ao seu tamanho, potencial zeta, morfologia externa e teor de umidade. A atividade em células planctônicas de ambas as formas foi avaliada pela concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) (n=3). Em seguida, as duas formas de quitosana foram avaliadas quanto ao seu efeito em biofilmes de 5 dias de S. mutans, os quais foram formados em lamínulas de vidro utilizando-se banhos de sacarose 8x/dia. No terceiro dia de formação, os biofilmes foram expostos por 1 minuto à dispersão ou suspensão de micropartículas de quitosana a 0,25 % e a 1 % (n=4). Clorexidina e solução salina foram utilizados como controles positivo e negativo, respectivamente. Solução de etanol em tampão fosfato foi utilizado como controle de veículo no experimento com as micropartículas. A viabilidade celular e a acidogenicidade dos biofilmes foram determinadas. Após análise estatística, os resultados mostraram que o perfil de textura da dispersão não foi influenciado pela temperatura da análise; a coesividade e a adesividade da dispersão foram diretamente proporcionais à concentração. As micropartículas apresentaram pequena distribuição de tamanho e potencial zeta positivo. Os valores de CIM da dispersão e das micropartículas de quitosana foram de 0,00052 % e 0,00131 %, respectivamente. A CBM apresentou o mesmo valor que a CIM para ambas as formas de quitosana. A dispersão de quitosana apresentou menor efeito na acidogenicidade dos biofilmes se comparadas às micropartículas, principalmente na concentração de 1 %. Após o tratamento com a dispersão, a viabilidade dos biofilmes diminuiu de forma concentração dependente. Já as micropartículas a 0,25 % não apresentaram ação antimicrobiana em relação ao controle, mas o efeito das micropartículas a 1% foi superior ao da dispersão na mesma concentração. Embora ambas as formas de apresentação de quitosana tenham apresentado efeitos sobre células livres e biofilmes de S. mutans, os resultados sugerem que as micropartículas a 1% podem alterar significativamente a viabilidade e a acidogenicidade de biofilmes cariogênicos, podendo ser consideradas para futuras aplicações na Odontologia / Chitosan is a natural product with antimicrobial property not fully elucidated, especially on cariogenic biofilms. Furthermore, the physical form of chitosan is suggested to influence its biological effects. The aim of the study is to evaluate the effect of chitosan in the form of dispersion and microparticles against Streptococcus mutans planktonic cells and biofilms. Chitosan medium molecular weight dispersions (0.25 % and 1 %) were prepared in 0.1 M acetic acid and partially characterized by its texture profile (consistency, cohesiveness and adhesiveness) at 25 °C and 37 °C. Microparticles were prepared by spray drying 2 % dispersion and partially characterized by particle size, zeta potential, external morphology and moisture content. Antimicrobial activity of both forms was evaluated on planktonic cells by the determination of minimum inhibitory concentrations (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). Then, activity of both forms was evaluated on S. mutans biofilms grown for 5 days, formed on glass slides and exposed to sucrose 8x/day. On the third day of formation, biofilms were exposed for 1 min to 0.25 % and 1 % chitosan dispersions or microparticles suspension (n=4). Chlorhexidine and saline solution were used as positive and negative controls, respectively. Ethanol solution in phosphate buffer was used as vehicle control in microparticles assay. Biofilm cellular viability and acidogenicity were determined. After statistical analysis, results showed that dispersion texture was not influenced by temperature; cohesiveness and adhesiveness were directly proportional to concentration. Microparticles were spherical, with narrow size distribution and high positive zeta potential. On the antimicrobial activity evaluation, dispersion and microparticles MICs were 0.00052 % and 0.00131 %, respectively. MBC values were equal to MIC for both forms. Chitosan dispersion had lower effect on biofilm acidogenicity compared to microparticles, especially at 1 % concentration. Dispersion treatment reduced biofilm viability in concentration- dependent form. Microparticles at 0.25 % did not have antimicrobial action; in contrast to microparticles at 1 %, viability decreased more than the dispersion at same concentration. Despite both forms having effect on S. mutans planktonic cells and biofilms, results suggest that 1 % microparticles could significantly change cariogenic biofilm cellular viability and acidogenicity, so it could be considered for future applications in Dentistry

As nanopartículas poliméricas apresentam grande potencial como nanotransportadores de fármacos, o que torna o estudo de novas composições essencial para seu desenvolvimento. No presente trabalho foram preparadas nanopartículas poliméricas, usando biopolímeros como a quitosana, o colágeno e a gelatina. A metodologia de preparação foi baseada na reticulação iônica da quitosana com tripolifosfato de sódio. Com a finalidade de obter nanopartículas de menores tamanhos foi usada quitosana de baixa massa molar, polímero obtido pela metodologia da degradação oxidativa. A quitina foi extraída do gladio de lula (Loligo sp) que posteriormente foi desacetilada e despolimerizada, obtendo quitosana de 50,4 kDa de massa molar e 81,04 % de grau de desacetilação. As nanopartículas obtidas foram caracterizadas pelas técnicas FTIR, MEV, DLS e potencial Zeta. Foram obtidas nanopartículas das misturas quitosana/gelatina/tripolifosfato com tamanhos de até 236,9 ± 1,6 nm e índice de polidispersividade de 0,13 ± 0,02. Também foram obtidas nanopartículas dequitosana/colágeno/tripolifosfato com tamanhos de até <br /> 251,9 ± 2,9 nm e índice de polidispersividade de 0,20 ± 0,02. Foi encontrado aumento do tamanho das nanopartículas quando é aumentado a quantidade de proteína na nanopartícula. Também foi avaliado o potencial das nanopartículas como nanotransportadores mediante a incorporação de uma molécula de prova como o ácido pícrico, composto escolhido pelo baixo valor da constante de dissociação ácida, que facilitaria a incorporação devido a uma possível interação com a quitosana. Foi encontrada uma quantidade incorporada de 7,39 ± 0,13 % e 6,44 ± 0,23% para nanopartículas de quitosana/gelatina/tripolifosfato e quitosana/colágeno/tripolifosfato, respectivamente. Os estudos de liberação mostraram que a saída do ácido pícrico é rápida quando são usadas nanopartículas preparadas com gelatina comparando-se com partículas com colágeno que originam uma liberação mais lenta do ácido pícrico. Estudos da cinética de liberação usando modelos matemáticos revelaram que as curvas de liberação seguem o mecanismo de difusão. / Polymeric nanoparticles present big potential as drug nanocarrier, therefore the study of new compositions is essential for their development. In this study was prepared polymeric nanoparticles using biopolymers such as chitosan, collagen and gelatin. The preparation methodologies were based on the ionic reticulation of chitosan with sodium tripolyphosphate. In order to obtain small size nanoparticles it was used chitosan of low molecular weight; this polymer was obtained by oxidative depolymerization. Chitin was extracted from squid pens (Loligo sp) and subsequently it was deacetylated and depolymerized, getting a chitosan with 50.4 kDa of molecular weight and 81.04 % of deacetylation degree. The nanoparticles were characterized by FTIR, SEM, DLS and Z potential. From the chitosan/gelatin/tripolyphosphate mixtures it was obtained nanoparticles with size up to 236.9 ± 1.6 nm and 0.13 ± 0.02 of polydispersity index. Also, were obtained nanoparticles of chitosan/collagen/tripolyphosphate with size up to 251.9 ± 2.9 nm and 0.20 ± 0.02 of polydispersity index. Was foundan increase in nanoparticles size when increasing the protein quantity in the nanoparticle. The potential of nanoparticles as nanocarrier was evaluated with one test molecule, the picric acid. This compound was selected for the low value of acid dissociation constant facilitating the incorporation due to a possible interaction with chitosan. The content loading was of 7.39 ± 0.13 % and 6.44 ± 0.23% for chitosan/gelatin/tripolyphosphate nanoparticles and chitosan/collagen/tripolyphosphate nanoparticles respectively. The release studies showed that the picric acid delivery is quick when nanoparticles prepared with gelatin were used. The nanoparticles prepared with collagen originate backwardness in the picric acid delivery. Release kinetic studies using mathematic models showed that the release curve have a diffusion mechanism.

O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, o efeito das soluções irrigadoras quitosana a 0,2%; hipoclorito de sódio a 1% e EDTA a 17% na superfície dentinária e na interface de união da dentina/material obturador resinoso. Sessenta fragmentos de dentina, obtidos de 10 caninos superiores humanos, com 4 mm2 de área foram distribuídos em quatro grupos (n=15) de acordo com o tratamento: G1 NaOCl + EDTA + NaOCl, G2 NaOCl + Quitosana + NaOCl, G3 Quitosana + Quitosana + Quitosana, G4 Quitosana + EDTA + Quitosana. As amostras foram imersas por 6 minutos na primeira solução irrigadora (Tempo 1), 3 minutos na segunda (Tempo 2) e 1 minuto na terceira (Tempo 3), simulando o tratamento endodôntico. Foi analisada a composição orgânica e inorgânica das amostras por meio da Espectroscopia Infravermelha por Transformada de Fourier (FTIR) após cada etapa de irrigação. Para segunda fase, 24 caninos superiores humanos, divididos em 4 grupos (n=6), tiveram suas coroas cortadas e as raízes instrumentadas mecanicamente com instrumentos K3 até o instrumento 60.04, irrigadaos com NaOCl a 1% e Quitosana a 0,2% durante o preparo e EDTA a 17% e Quitosana a 0,2% como irrigação final. As amostras foram cortados longitudinalmente para análise do número e do perímetro dos túbulos expostos nos diferentes tempos e a rugosidade da superfície antes (baseline) e após cada fase do tratamento, além da penetração do cimento endodôntico, e avaliação da interface material obturador/dentina, após a obturação (Tempo 3), por meio de microscopia confocal a laser. Os dados foram analisados pela ANOVA e pós-teste de Tukey (p<0,05). Por meio do FTIR, constatou-se que o G4 apresentou maiores valores de matéria orgânica quando comparado aos outros grupos (p<0,05), e foram observados maiores valores para o T3 quando comparado ao T0. Quanto aos valores de matéria inorgânica, o G1 apresentou valores superiores (p<0,05) aos G2 e G3. Não houve diferença quando comparado os tempos para o conteúdo inorgânico (p>0,05). O terço apical apresentou maior valores de conteúdo inorgânico quando comparado aos demais (p<0,05). Por meio do confocal, observou-se que apenas o G3 apresentou maiores valores de perímetro dos túbulos com diferença em relação ao G1,(p<0,05), que o T2 apresentou valores semelhantes ao T1 (p>0,05), e não houve diferença entre os terços radiculares. Na análise da contagem dos túbulos dentinários, observa-se que o G4 apresentou maiores valores, semelhantes ao G3 (p>0,05). O T2 apresentou os maiores valores e o T0 os menores (p<0,05), e o terço cervical apresentou maiores valores em relação aos demais (p<0,05). Na análise da rugosidade, não houve diferença entre os grupos, e nem entre os terços radiculares (p>0,05), sendo que o T0 apresentou maiores valores, com diferença em relação ao T1 e T2 (p<0,05). Na análise da interface material obturador/dentina, não houve diferença entre os grupos, e o terço apical apresentou menor extensão de tags formados (p<0,05). A Quitosana como solução irrigadora produziu efeitos favoráveis na dentina radicular sem afetar a interação do substrato com o cimento endodôntico. / The aim of this study was to evaluate, in vitro, the influence of irrigation solutions, used during instrumentation of root canals - chitosan at 0.2%; 1% sodium hypochlorite and 17% EDTA - on dentin, by means of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and laser confocal microscopy. Sixty dentin fragments, obtained from 10 human canines, with 4 mm2 area were distributed in four groups (n = 15) according to the treatment: G1 NaOCl + EDTA + NaOCl, G2 NaOCl + Chitosan + NaOCl, G3 Chitosan + Chitosan + Chitosan, G4 Chitosan + EDTA + Chitosan. The samples were immersed for 6 minutes in the first irrigation solution (Time 1), 3 minutes in the second (Time 2) and 1 minute in the third (Time 3), simulating the endodontic treatment. The organic and inorganic composition of the samples were analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) after each irrigation step. In a second phase, 24 teeth were divided into 4 groups (n = 6), cut longitudinally to analyze the number and perimeter of the exposed tubules at different times, the surface roughness before and after each treatment phase. The penetration of the endodontic sealer, and evaluation of the dentin interface, after the obturation (Time 3), by laser confocal microscopy. Data were analyzed by ANOVA and Tukey post hoc test (p<0.05). Using FTIR, G4 presented higher values of organic content when compared to the others groups (p <0.05), and higher values were observed for T3 when compared to T0. There was no difference when comparing the times for the inorganic content (p> 0.05). The apical third had higher values of inorganic content when compared to the others (p <0.05). With the aid of the confocal analysis, it was observed that only G3 presented higher values of tubule perimeter with difference in relation to the G1, (p <0.05), that T2 presented values similar to T1 (p> 0.05), And there was no difference between the root thirds. In the analysis of the dentinal tubule count, it was observed that G4 presented higher values, similar to G3 (p> 0.05). The T2 presented the highest values and T0 the lowest (p <0.05), and the cervical third had higher values compared with the others (p <0.05). Regarding the analysis of roughness, there was no difference between the groups, nor between the root thirds (p> 0.05), and the T0 presenting higher values compared with T1 and T2 (p <0.05). In the analysis of the dentin interface, there was no difference between the groups, and the apical third had a smaller extension of the formed tags (p <0.05). Chitosan produced less chemical changes in root dentin when compared to the other solutions.

A indústria cerâmica tem destinado produtos para as mais diversas áreas e, com a crescente exigência de alta qualidade, tornou-se necessário desenvolver novas técnicas para o processamento cerâmico. O objetivo consiste em produzir corpos a verde (antes da queima) mais homogêneos, com menor incidência de micro-defeitos. Tais materiais podem ser produzidos preparando-se suspensões aquosas de pós cerâmicos como o óxido de alumínio (Al2O3), conhecido como alumina. Estas suspensões possuem um alto teor de sólidos no meio. A adição de outras espécies ao meio auxilia a dispersão das partículas, aumentando a estabilidade da suspensão. Estas espécies podem ser polieletrólitos (polímeros com cargas) que interagem com a superfície das partículas de alumina, através de vários mecanismos, promovendo um impedimento à aproximação de outras partículas. Neste trabalho, foram utilizados três tipos de taninos, que são macromoléculas de origem vegetal, de nome comercial Weibull e Macrospec; e Dispersan, sendo que a diferença entre eles está na quantidade de grupos hidroxila, maior em Macrospec com relação a Weibull, e na mistura com polímero sintético, o poliacrilato de sódio, caso do Dispersan. Um derivado quaternizado de quitosana, (nitrogênio trimetilado), um polissacarídeo natural, também foi utilizado como agente de estabilização. A meta pretendida correspondia à obtenção de suspensões com partículas menores e portanto menor viscosidade e maior fluidez, ou seja a suspensões mais homogêneas que levem a produtos de melhor qualidade. A avaliação da estabilidade das suspensões, devido à adição das macromoléculas, foi feita através de medidas de viscosidade, potencial zeta, diâmetro médio de partícula, além de testes de sedimentação. Dentre os agentes de estabilização utilizados, os taninos Weibull, Macrospec e Dispersan, no geral, apresentaram desempenho similar, contribuindo para uma diminuição da viscosidade e do tamanho das partículas da suspensão e no teste de sedimentação, um melhor empacotamento. A quitosana quaternizada também levou à estabilização da suspensão em determinadas condições mas, comparativamente aos taninos, apresentou desempenho inferior. Os resultados foram promissores, todavia, devendo o estudo ser aprofundado considerando-se condições diversificadas. / The ceramic industry provides products for several areas, and new processing techniques became necessary to meet the quality requirements. The objective is to produce more homogeneous green microstructures (bodies before burning), with lower number of micro-defects. Such materials can be produced from aqueous suspensions of aluminum oxide (Al2O3), known as alumina. These suspensions have a large number of solid particles, and dispersion of particles may be assisted by the addition of other species, increasing stability. These species can be polyelectrolytes (polymers with charges) that interact with the surface of alumina particles, hindering the approach of other particles. In this work, vegetal macromolecules such as tannins and chitosan, polysaccharides found in exoskeleton of crustaceans, are used as stabilizing (stabilization) agents of the suspension. Evaluation of the suspension stability, due to addition of these macromolecules, is performed through measurements of viscosity, zeta potential, particle diameter, pore size and sedimentation tests. The overall aim is the attainment of less viscous suspensions with smaller particles and greater fluidity, i.e. more homogeneous suspensions that lead to better-quality products. Amongst the stabilizing agents used, the tannins presented the better performance, contributing for a reduction in viscosity and particle size, in addition to a better wrapping up in the sedimentation tests. Although the quaternized chitosan has also contributed for a decrease in viscosity and particle size, it presented inferior performance, in comparison to that of tannins. These results were nevertheless promising, and a further study with chitosan is recommended, in which other conditions are employed.