Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Resumo: Ao longo das duas últimas décadas, a contribuição da manufatura aditiva passou da confecção de um mero protótipo de um produto, no início de seu desenvolvimento, para a confecção de qualquer produto direto, presente em todos os setores industriais. Com este avanço, diferentes tecnologias da manufatura aditiva surgiram com o intuito de melhorar alguns parâmetros de produção. Neste meio, a tecnologia de impressão tridimensional 3DP, por consequência de suas várias características intrínsecas, se destaca para atender o setor biomédico, através da técnica de biomodelagem, que contribuem imensamente de forma didática e prática para a performance de cirurgias. Porém, há algumas limitações finais nas peças obtidas por esta tecnologia que devem ser contornadas, focando-se no tratamento adicional necessário destas peças, o pós-processamento, de modo a aprimorá-las, conferindo então sucesso ao destino destas. Neste trabalho, adotou-se a tecnologia de manufatura aditiva 3DP para estudar como a adição de diferentes agentes infiltrantes influenciam no acréscimo de densidade aparente e resistência mecânica de amostras feitas de componentes de gesso, constituídas por corpos de prova cilíndricos e prismáticos, de modo a simular a melhor composição para biomodelos. Para isto, o pós-processamento foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa, foram aplicados separadamente nas amostras, quatro tipos de adesivos à base de etilcianocrilato, por gotejamento, e um à base de epóxi, por moldagem com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by Silvia Teixeira de Mello null (silviateixmello@gmail.com) on 2017-10-26T21:23:12Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO SILVIA MELLO 2017-3 CORRIGIDA 26-10.pdf: 3630355 bytes, checksum: 302fa9b705ffc11d7192a4b67392d0c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T18:59:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mello_st_me_ilha.pdf: 3630355 bytes, checksum: 302fa9b705ffc11d7192a4b67392d0c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T18:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mello_st_me_ilha.pdf: 3630355 bytes, checksum: 302fa9b705ffc11d7192a4b67392d0c6 (MD5) Previous issue date: 2017-08-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Ao longo das duas últimas décadas, a contribuição da manufatura aditiva passou da confecção de um mero protótipo de um produto, no início de seu desenvolvimento, para a confecção de qualquer produto direto, presente em todos os setores industriais. Com este avanço, diferentes tecnologias da manufatura aditiva surgiram com o intuito de melhorar alguns parâmetros de produção. Neste meio, a tecnologia de impressão tridimensional 3DP, por consequência de suas várias características intrínsecas, se destaca para atender o setor biomédico, através da técnica de biomodelagem, que contribuem imensamente de forma didática e prática para a performance de cirurgias. Porém, há algumas limitações finais nas peças obtidas por esta tecnologia que devem ser contornadas, focando-se no tratamento adicional necessário destas peças, o pós-processamento, de modo a aprimorá-las, conferindo então sucesso ao destino destas. Neste trabalho, adotou-se a tecnologia de manufatura aditiva 3DP para estudar como a adição de diferentes agentes infiltrantes influenciam no acréscimo de densidade aparente e resistência mecânica de amostras feitas de componentes de gesso, constituídas por corpos de prova cilíndricos e prismáticos, de modo a simular a melhor composição para biomodelos. Para isto, o pós-processamento foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa, foram aplicados separadamente nas amostras, quatro tipos de adesivos à base de etilcianocrilato, por gotejamento, e um à base de epóxi, por moldagem com pá. Já na segunda etapa, foram aplicados nas amostras, também separadamente, quatro tipos de adesivos à base de etilcianocrilato, por gotejamento e banho de imersão, e um à base de epóxi, por moldagem com pá. Além dos métodos de aplicação dos adesivos, as duas etapas se diferem também pelos binders utilizados para constituírem as amostras à base de gesso. Para ambas etapas, obteve-se o melhor resultado com o adesivo de cianocrilato de baixíssima viscosidade, capaz de provocar maiores variações de densidade aparente às amostras, além de maiores acréscimos de resistência. / Over the past two decades, the contribution of additive manufacturing has shifted from a mere prototype of a product at the beginning of its development to the production of any direct product present in all industrial sectors. With this advance, different technologies of the additive manufacturing appeared with the intention to improve some parameters of production. In this environment, three-dimensional printing 3DP technology, due to its various intrinsic characteristics, stands out to serve the biomedical sector through the biomodelling technique, which contribute immensely in a didactic and practical way for the performance of surgeries. However, there are some final limitations in the parts obtained by this technology that must be improved, focusing on the necessary additional treatment of these parts, the post-processing, in order to upgrade them, thus giving success to their destination. In this study, 3DP additive manufacturing technology was adopted to study how different infiltrating agents influence the increase in apparent density and mechanical strength of samples made of gypsum components, constituted by cylindrical and prismatic specimens, in order to simulate the best composition for biomodels. For this, the post-processing was divided in two stages. In the first stage, separately, four types of ethylcyanoacrylate-based adhesives were applied on the samples by dripping, and one epoxy-based adhesive was applied by shovel molding. In the second stage, also separately, four types of ethylcyanocrylate based adhesives were applied in the samples, by dripping and by dipping, and the epoxy-based, by shovel molding. Besides the adhesive application methods, the two stages also differ from the binders used to constitute the gypsum-based samples. For both stages, the best result was obtained by the cyanoacrylate adhesive with very low viscosity, capable of causing greater variations of apparent density and additions of strength to the samples.

Alguns trabalhos sobre a resposta do tecido ósseo ao Cianocrilato podem ser encontrados na literatura, embora nenhum deles avalie a resposta histológica, micro-tomográfica e biomolecular na fixação de enxertos ósseos onlay com o N-Butil-2-Cianocrilato (IndermilTM). O objetivo do estudo proposto foi comparar o processo de incorporação, remodelação, revascularização e manutenção do volume de enxertos fixados com parafuso ou adesivo, além de mapear os eventos biomoleculares nos quais os enxertos ósseos onlay possam estar envolvidos. Oitenta e oito coelhos adultos foram envolvidos nesse estudo. Dois blocos ósseos provenientes da calvária dos coelhos foram transplantados para a mandíbula, em que de cada lado do leito receptor o osso autógeno foi fixado com parafuso de osteossíntese de forma aposicional, lag screw, cianoacrilato ou parafuso e cianoacrilato. O sacrifício dos animais ocorreu após 3, 7, 20 e 40 dias do procedimento cirúrgico inicial, quando então os animais foram submetidos às análises micro-tomográficas, histológicas e biomoleculares. Cortes histológicos das áreas enxertadas foram preparados para se avaliar o reparo dos enxertos ósseos no sítio receptor. Os resultados biomoleculares mostraram que o método de fixação utilizando o composto N-Butil-2-Cianocrilato (NB-Cn) apresentou um maior potencial anti-inflamatório, revascularizador e de formação óssea, bem como, uma menor reabsorção óssea. Na avaliação histológica, observou-se que embora o NB-Cn tenha impedido a formação de novo osso na área onde foi aplicado, a estabilidade promovida pela cola permitiu que a revascularização e incorporação do enxerto ocorresse de forma semelhante aos demais grupos. Esses resultados indicam que o NB-Cn se comportou de forma semelhante ao parafuso como material de osteossínte. / Some experimental studies on the bone tissue responses to cyanoacrylate can be found in the literature, none of them evaluate the histological response, micro-tomographic and biomolecular on fixation of onlay bone grafts with N-butyl-2-cyanoacrylate (IndermilTM). The aim of the proposed study was to compare the process of incorporation, remodeling, and volume maintenance of grafts set with screw or adhesive and map biomolecular events in which onlay bone grafts may be involved. Eighty-eight adult rabbits were submitted to calvaria onlay bone graft on both sides of the mandible. The grafts were fixated on each side of mandible by a fixation screw appositionally, lag screw, cyanoacrilate or both. The animals were sacrificed on 3rd, 7th, 20th and 40th day after the initial surgical procedure, then they were subjected to micro-computed tomography, histological and biomolecular analysis. Histological sections of the grafted areas were prepared to evaluate the healing of bone grafts in the receptor site. The biomolecular analysis showed that fixation method using N-butyl-2-cyanoacrylate (NB-Cn) presented a greater potential on anti-inflammatory, revascularization and bone formation properties, as well as reduced bone resorption. Histological evaluation observed that although the NB-Cn has prevented the formation of new bone in the area where it was applied, the stability achieved by Nb-Cn allowed revascularization and graft incorporation just like other groups. These results indicate that NB- Cn behaved similarly to the screw as osteosynthesys material.

Alguns trabalhos sobre a resposta do tecido ósseo ao Cianocrilato podem ser encontrados na literatura, embora nenhum deles avalie a resposta histológica e a fixação de enxertos ósseos onlay com o N-Butil-2-Cianocrilato (Indermil™). O objetivo do estudo proposto foi (1) analisar a manutenção do volume de enxertos ósseos onlay fixados à mandíbula de coelhos usando N-Butil-2-Cianocrilato (NB-Cn) ou parafuso de titânio, assim como avaliar (2) a remodelação e incorporação desses enxertos ao leito receptor e também (3) observar a diferença do nível de expressão da proteína tartarato-resistente ácido fosfatase (Trap) envolvida na absorção dos mesmos na presença do NB-Cn e do parafuso de titânio. Dezoito coelhos adultos foram envolvidos nesse estudo. Dois blocos ósseos provenientes da calvária dos coelhos foram transplantados para a mandíbula, em que de um lado do leito receptor o osso autógeno foi fixado com parafuso de osteossíntese (Grupo I - controle), e do outro lado com NB-Cn (Grupo II). Após o procedimento cirúrgico, os animais foram submetidos a exame tomográfico. O sacrifício dos animais ocorreu após 1 (n=9) e 6 (n=9) semanas do procedimento cirúrgico inicial, quando então os animais foram submetidos à nova tomografia. As imagens de tomografia foram usadas para estimativa da manutenção do volume dos enxertos. Cortes histológicos das áreas enxertadas foram preparados para se avaliar o reparo dos enxertos ósseos no sítio receptor e o nível de expressão da proteína Trap. Os resultados tomográficos mostraram melhor manutenção do volume dos enxertos fixados com NB-Cn (p≤0,05) em comparação àqueles fixados com parafuso, em ambos os tempos experimentais. Na avaliação imunohistoquímica, observou-se que a marcação da proteína Trap no período de 6 semanas foi significativamente maior em comparação ao tempo de 1 semana, sem apresentar diferença significante entre os grupos. A análise histológica revelou que embora o NB-Cn tenha provocado a destruição do periósteo, a estabilidade promovida pela cola permitiu que a revascularização e incorporação do enxerto ocorresse de forma semelhante ao grupo controle. Esses resultados indicam que o NB-Cn se comportou de forma superior ao parafuso como material de osteossínte. No entanto, estudos adicionais são necessários para se investigar a toxicidade deste composto quando utilizado como meio de fixação óssea. / Some experimental studies on the bone tissue responses to cyanoacrylate can be found in the literature, although neither evaluating the histological response and the fixation of onlay bone grafts with Indermil™. The aim of the proposed study is (1) to analyze the bone grafts volume maintenance fixed to the mandible of rabbits using Indermil™ or titanium screw, as well as (2) assess the healing of onlay grafts to the recipient bed and (3) the differences of level expression of Trap protein involved in reabsortion of these bone grafts using Indermil™ or an osteosynthesis screw. Eighteen adult New Zealand White rabbits were submitted to calvaria onlay bone grafts on both sides of the mandible. On one side the onlay bone graft were fixated with Indermil™, and on the other side bone graft with an osteosynthesis screw. The wounds were then closed, and a computed tomography was realized immediately after this procedure. The animals were killed after 1 (n=9) and 6 weeks (n=9), then the animals were submitted to another computed tomography (CT). The CT images were used to estimate the bone grafts volume maintenance. Histological sections of the grafted areas were prepared to evaluate the healing of bone grafts in the receptor site and the expression level of Trap protein. The CT scan showed better volume maintenance of the bone grafts fixed with Indermil™ (p≤0.05) compared to those fixed with screws, in both the experimental times. The immunohistochemical evaluation showed that the protein Trap expression in 6-week period was significantly higher compared to the 1-week period, without showing significant difference between the groups. Histological analysis revealed that although the Indermil™ has caused the destruction of the periosteum, the stability provided by the glue allowed that the bone graft revascularization and incorporation has occurred in a similar manner to the control group. These results indicate that the Indermi™ behaved than the screw as osteosynthesys material. However, further studies are needed to investigate the toxicity of this compound when used as a means of bone fixation.

Alguns trabalhos sobre a resposta do tecido ósseo ao Cianocrilato podem ser encontrados na literatura, embora nenhum deles avalie a resposta histológica e a fixação de enxertos ósseos onlay com o N-Butil-2-Cianocrilato (Indermil™). O objetivo do estudo proposto foi (1) analisar a manutenção do volume de enxertos ósseos onlay fixados à mandíbula de coelhos usando N-Butil-2-Cianocrilato (NB-Cn) ou parafuso de titânio, assim como avaliar (2) a remodelação e incorporação desses enxertos ao leito receptor e também (3) observar a diferença do nível de expressão da proteína tartarato-resistente ácido fosfatase (Trap) envolvida na absorção dos mesmos na presença do NB-Cn e do parafuso de titânio. Dezoito coelhos adultos foram envolvidos nesse estudo. Dois blocos ósseos provenientes da calvária dos coelhos foram transplantados para a mandíbula, em que de um lado do leito receptor o osso autógeno foi fixado com parafuso de osteossíntese (Grupo I - controle), e do outro lado com NB-Cn (Grupo II). Após o procedimento cirúrgico, os animais foram submetidos a exame tomográfico. O sacrifício dos animais ocorreu após 1 (n=9) e 6 (n=9) semanas do procedimento cirúrgico inicial, quando então os animais foram submetidos à nova tomografia. As imagens de tomografia foram usadas para estimativa da manutenção do volume dos enxertos. Cortes histológicos das áreas enxertadas foram preparados para se avaliar o reparo dos enxertos ósseos no sítio receptor e o nível de expressão da proteína Trap. Os resultados tomográficos mostraram melhor manutenção do volume dos enxertos fixados com NB-Cn (p≤0,05) em comparação àqueles fixados com parafuso, em ambos os tempos experimentais. Na avaliação imunohistoquímica, observou-se que a marcação da proteína Trap no período de 6 semanas foi significativamente maior em comparação ao tempo de 1 semana, sem apresentar diferença significante entre os grupos. A análise histológica revelou que embora o NB-Cn tenha provocado a destruição do periósteo, a estabilidade promovida pela cola permitiu que a revascularização e incorporação do enxerto ocorresse de forma semelhante ao grupo controle. Esses resultados indicam que o NB-Cn se comportou de forma superior ao parafuso como material de osteossínte. No entanto, estudos adicionais são necessários para se investigar a toxicidade deste composto quando utilizado como meio de fixação óssea. / Some experimental studies on the bone tissue responses to cyanoacrylate can be found in the literature, although neither evaluating the histological response and the fixation of onlay bone grafts with Indermil™. The aim of the proposed study is (1) to analyze the bone grafts volume maintenance fixed to the mandible of rabbits using Indermil™ or titanium screw, as well as (2) assess the healing of onlay grafts to the recipient bed and (3) the differences of level expression of Trap protein involved in reabsortion of these bone grafts using Indermil™ or an osteosynthesis screw. Eighteen adult New Zealand White rabbits were submitted to calvaria onlay bone grafts on both sides of the mandible. On one side the onlay bone graft were fixated with Indermil™, and on the other side bone graft with an osteosynthesis screw. The wounds were then closed, and a computed tomography was realized immediately after this procedure. The animals were killed after 1 (n=9) and 6 weeks (n=9), then the animals were submitted to another computed tomography (CT). The CT images were used to estimate the bone grafts volume maintenance. Histological sections of the grafted areas were prepared to evaluate the healing of bone grafts in the receptor site and the expression level of Trap protein. The CT scan showed better volume maintenance of the bone grafts fixed with Indermil™ (p≤0.05) compared to those fixed with screws, in both the experimental times. The immunohistochemical evaluation showed that the protein Trap expression in 6-week period was significantly higher compared to the 1-week period, without showing significant difference between the groups. Histological analysis revealed that although the Indermil™ has caused the destruction of the periosteum, the stability provided by the glue allowed that the bone graft revascularization and incorporation has occurred in a similar manner to the control group. These results indicate that the Indermi™ behaved than the screw as osteosynthesys material. However, further studies are needed to investigate the toxicity of this compound when used as a means of bone fixation.

Alguns trabalhos sobre a resposta do tecido ósseo ao Cianocrilato podem ser encontrados na literatura, embora nenhum deles avalie a resposta histológica, micro-tomográfica e biomolecular na fixação de enxertos ósseos onlay com o N-Butil-2-Cianocrilato (IndermilTM). O objetivo do estudo proposto foi comparar o processo de incorporação, remodelação, revascularização e manutenção do volume de enxertos fixados com parafuso ou adesivo, além de mapear os eventos biomoleculares nos quais os enxertos ósseos onlay possam estar envolvidos. Oitenta e oito coelhos adultos foram envolvidos nesse estudo. Dois blocos ósseos provenientes da calvária dos coelhos foram transplantados para a mandíbula, em que de cada lado do leito receptor o osso autógeno foi fixado com parafuso de osteossíntese de forma aposicional, lag screw, cianoacrilato ou parafuso e cianoacrilato. O sacrifício dos animais ocorreu após 3, 7, 20 e 40 dias do procedimento cirúrgico inicial, quando então os animais foram submetidos às análises micro-tomográficas, histológicas e biomoleculares. Cortes histológicos das áreas enxertadas foram preparados para se avaliar o reparo dos enxertos ósseos no sítio receptor. Os resultados biomoleculares mostraram que o método de fixação utilizando o composto N-Butil-2-Cianocrilato (NB-Cn) apresentou um maior potencial anti-inflamatório, revascularizador e de formação óssea, bem como, uma menor reabsorção óssea. Na avaliação histológica, observou-se que embora o NB-Cn tenha impedido a formação de novo osso na área onde foi aplicado, a estabilidade promovida pela cola permitiu que a revascularização e incorporação do enxerto ocorresse de forma semelhante aos demais grupos. Esses resultados indicam que o NB-Cn se comportou de forma semelhante ao parafuso como material de osteossínte. / Some experimental studies on the bone tissue responses to cyanoacrylate can be found in the literature, none of them evaluate the histological response, micro-tomographic and biomolecular on fixation of onlay bone grafts with N-butyl-2-cyanoacrylate (IndermilTM). The aim of the proposed study was to compare the process of incorporation, remodeling, and volume maintenance of grafts set with screw or adhesive and map biomolecular events in which onlay bone grafts may be involved. Eighty-eight adult rabbits were submitted to calvaria onlay bone graft on both sides of the mandible. The grafts were fixated on each side of mandible by a fixation screw appositionally, lag screw, cyanoacrilate or both. The animals were sacrificed on 3rd, 7th, 20th and 40th day after the initial surgical procedure, then they were subjected to micro-computed tomography, histological and biomolecular analysis. Histological sections of the grafted areas were prepared to evaluate the healing of bone grafts in the receptor site. The biomolecular analysis showed that fixation method using N-butyl-2-cyanoacrylate (NB-Cn) presented a greater potential on anti-inflammatory, revascularization and bone formation properties, as well as reduced bone resorption. Histological evaluation observed that although the NB-Cn has prevented the formation of new bone in the area where it was applied, the stability achieved by Nb-Cn allowed revascularization and graft incorporation just like other groups. These results indicate that NB- Cn behaved similarly to the screw as osteosynthesys material.