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 µL β-glicerol fosfato a 900 µL 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 µL 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 µL β-Glycerophosphate to 900 µL 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 µL 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.

Orientador: João Eduardo Gomes Filho / Banca: Bruno das Neves Cavalcanti / Banca: Marco Antonio Húngaro Duarte / Banca: Edilson Ervolino / Banca: Célio Percinoto / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta tecidual ao implante de tubos de polietileno preenchidos com pasta triantibiótica (PTA) composta de ciprofloxacina, minociclina e metronidazol, veiculada com propilenoglicol e polietilenoglicol (macrogol), em tecido subcutâneo de ratos e, caracterizar, histologicamente, os tecidos neoformados pós-procedimento endodôntico regenerativo, empregando o coágulo ou o coágulo suplementado com plasma rico em plaquetas (PRP), aspirado de medula óssea (AMO), ou a mistura PRP/BMA, pós-desinfecção com PTA. Estudo para avaliar a biocompatibilidade da pasta: Trinta ratos receberam 2 implantes individuais de tubos de polietileno preenchidos com PTA ou pasta de hidróxido de cálcio (PHC) e um outro tubo vazio como controle. Trinta ratos adicionais receberam tubos de polietileno contendo os veículos da pasta propilenoglicol e macrogol e um procedimento somente de incisão, sem implante de tubo (Sham). Após 7, 15, 30, 60, e 90 dias, 12 animais foram sacrificados, e os tubos foram removidos e processados histologicamente pela técnica do glicolmetacrilato e corados com hematoxilina e eosina. Os scores variaram de 0 a 3, dependendo do teor de células inflamatórias, a cápsula fibrosa foi considerada fina ou espessa, e a necrose e a calcificação foram registradas como presentes ou ausentes. Os resultados foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis. Ambos os materiais induziram reações moderadas aos 7 e 15 dias sendo similares ao grupo controle (p>0.05) e reduziram para grau leve a partir de 30 dias (p>0.05). Os veículos não interferiram na resposta da pasta. A pasta triantibiótica assim com seus respectivos veículos foram biocompatíveis em todos os períodos experimentais. Estudo para análise histológica dos tecidos neoformados com diferentes estratégias de engenharia tecidual: 20 dentes... / Abstract: This study aimed to evaluate the tissue response to the implantation of polyethylene tubes filled with a triantibiotic paste (TAP) composed of ciprofloxacin, metronidazole and minocycline conveyed with propylene glycol and polyethylene glycol (macrogol) in subcutaneous tissue of rats and characterize histologically the newly formed tissues post regenerative endodontic procedure employing the blood clot (BC) or BC supplemented with platelet-rich plasma (PRP), bone marrow aspirate (BMA) or a mixture of PRP/ BMA, post-disinfection with TAP. Study to evaluate TAP biocompatibility: Thirty rats received two individual implants of polyethylene tubes filled with TAP or calcium hydroxide paste (CHP) and another empty tube as a control. Thirty other rats received additional polyethylene tubes implants containing the paste vehicles (propylene glycol and macrogol) and an incision procedure (Sham group). After 7, 15, 30, 60, and 90 days, 12 animals were killed, and the tubes were removed and processed for histological examination. The scores ranged from 0 to 3 depending on content of inflammatory cells, the fibrous capsule was considered thin or thick, and necrosis and calcification were recorded as present or absent. The results were analyzed using the Kruskal-Wallis test. Both materials induced moderate reactions at 7 and 15 days which was similar to the control group (p> 0.05) and reduced to mild after 30 days (p> 0.05). The vehicles did not affect the tissue response to the paste. The TAP and their respective vehicles were biocompatible in all experimental periods. Study to histologically evaluate newly formed tissues after regenerative treatment: 20 teeth (40 roots), from 2 Beagle dogs, had their root canals exposed to the oral environment for 90 days to induce apical periodontitis. The canals were prepared until the apical barrier with Protaper... / Doutor

Orientador: Rosana Rossi Ferreira / Banca: João Paulo de Castro Marcondes / Banca: Dejair Caitano do Nascimento / Resumo: Introdução: A Engenharia de Tecidos consiste na regeneração de órgãos e tecidos, obtidos através da coleta de partes de órgãos ou tecidos do indivíduo, que, dissociados em células, são cultivadas sobre suportes biológicos ou sintéticos (scaffolds), tendo como principal premissa o reestabelecimento e recuperação da funcionalidade do tecido lesado ou perdido. Esta tecnologia, portanto, abre novos caminhos para gerar transplantes funcionais e vitais. Dentro da Engenharia Biomédica e de Biomateriais, o Laboratório de Engenharia Celular do Hemocentro de Botucatu possui, desde 2001, pesquisas na área de produção de curativos biológicos, que são aqueles que interagem de forma ativa nas diversas fases do processo cicatricial, nos vários tipos de feridas. Diante da realidade de que o tratamento das feridas crônicas englobam altos custos econômicos, sociais e humanos, comprometendo a vida dos indivíduos acometidos e da necessidade de se otimizar e minimizar o impacto negativo do descarte de hemocomponentes excedentes da prática transfusional, o desafio é buscar alternativas de scaffolds para Terapia Celular. Objetivos: Avaliar o desempenho de diferentes arcabouços biológicos como a cola de fibrina, gel de plaquetas e membrana de quitosana dopada com fatores de crescimento extraídos de plaquetas, para cultura de células. Material e Métodos: Foi coletado um fragmento de pele e um de gordura de cinco pacientes diferentes. Estes tecidos foram submetidos a protocolos de dissociação mecânica, enzimática e por explante, seguido de isolamento, semeadura e expansão das células obtidas: células-tronco mesenquimais, fibroblastos e queratinócitos. As células foram cultivadas até ao menos a quarta passagem, caracterizadas e separadas em dois grupos: testes pré-scaffold e pós-scaffold, que consistiu nas análises de imunofenotipagem, imunocitoquímica, dosagem de citocinas inflamatórias no sobrenadante de cultura, teste do ... / Abstract: Introduction: Tissue engineering comprises in organ and proper tissue regeneration achieved by collecting small tissue fragments that are dissociated into cells and then cultivated into biological or synthetics scaffolds. The main characteristic of these constructs is their capacity to behave as their biological matrix counterparts, providing mechanical support and the required micro environment to the cells. This technology paves the way for the creation of functional and vital tissues for transplants. Within Biomedical Engineering and Biomaterials, the Cell Engineering Laboratory of the Botucatu Blood Transfusion Center has been investigating these topics since 2001, starting with the production of biological dressings. Biological dressings interact actively with the several phases of chronic wounds, which involves high economic, social and psychological costs, often condemning the patients quality of life. Considering this reality, the contribution of tissue engineering is to develop alternatives on cell therapy using scaffold technology. Aims: To assess the performance of different biological scaffolds such as fibrin glue, platelet gel and chitosan membrane for cell culture. Material and Methods: Five fragments of adipose tissue and skin were collected, dissociate with mechanical, enzymatic and explant techniques, and the resulting cells were seeded on tissue culture flasks, amplified and characterized using multiparameter techniques. Following characterization, these cells were cultivated into three different scaffolds made of fibrin glue, platelet gel and chitosan - which was performed in two distinct ways, on its natural form and incorporated with platelet-derived growth factors to analyze this interaction. Discussion and Results: cell cultures were amplified and cultivated making a good cell bank. However, keratinocytes were difficult to grow and the rest of experiments were unfeasible to drawn up. Immunocytochemistry analysis ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-01-20T01:01:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000464699-Texto+Completo-0.pdf: 3304843 bytes, checksum: 1c2d736171549331a5af746072affda0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Mesenchymal stem cells hold great promise for tissues repair and regeneration, including bone defects. The association of these cells to a scaffold which resembles bone tissue structure and physiology is a major challenge in bone tissue engineering. The lyophilized bovine bone has a structure, chemical composition and mechanical properties similar to human bone marrow and acts as an excellent osteoconductive material. This in vitro study aimed to evaluate the growth of bone marrow mononuclear cells (BMMC) on a lyophilized bovine bone scaffold (Orthogen® - Baumer S. A., BR) covered with fibronectin; to verify if different cell densities interfere with the adhesion and proliferation of these cells and to evaluate whether the combination of platelet-rich plasma (PRP) interferes with adhesion and proliferation of BMMC grown on the lyophilized bovine bone scaffold. For this purpose, bone marrow cells obtained from a Kyoto rat were grown on blocks of lyophilized bovine bone coated with fibronectin in DMEM culture medium supplemented with 10% inactivated fetal bovine serum. The Orthogen® samples were distributed into four experimental groups, in triplicate, in three 24 wells culture plates and evaluated in three periods: 72 h, 96 h and 192 h. Group 1: lyophilized bovine bone + BMMC (5 x 104 cells / well); Group 2: lyophilized bovine bone + BMMC + PRP; Group 3: lyophilized bovine bone + fibroblasts (3T3); Group 4: lyophilized bovine bone + BMMC (15 x 104 cells / well). Cultures were incubated with the intercalating agent 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) for nuclear staining in order to evaluate the cell population density, by detection with confocal microscopy, of the number of cells adhered to the lyophilized bovine bone scaffolds, after 72 h, 96 h and 192 h. The analysis of the lyophilized bovine bone surface and the morphological aspects of the cells adhered to it was performed on one sample from each group, by scanning electron microscopy (SEM). Analysis of variance (ANOVA) with two factors showed a significant interaction between the main effects evaluated: group and time, with p < 0. 001.Through the results of Bonferroni statistical test, significant difference was found in the average number of nuclei in the period of culture of 96 h in group 3, and the period of culture of 192 h in group 4, which was higher than the other groups. Through SEM analysis, mononuclear cells adhered to the lyophilized bovine bone scaffold were observed only in the groups 3 and 4, in the last, progressively, being already possible to observe cell morphology differentiation and to identify spherical and fusiform cells with cytoplasmic extensions. We concluded that BMMC cultured on a lyophilized bovine bone scaffold coated with fibronectin adhered and proliferated on the bone surface. BMMC cultured at a density of 15 x 104 cells / well, adhered and proliferated on the bone surface more evidently, when compared to the BMMC cultured at a density 5 x 104 cells / well, in the three culture periods evaluated. The association of PRP to BMMC culture on a lyophilized bovine bone scaffold increased, but not with statistical significance, the adhesion and proliferation on the bone surface. / As células-tronco mesenquimais detêm grande promessa para a reparação e regeneração de tecidos, inclusive de defeitos ósseos. A associação destas células a um arcabouço que se assemelhe à estrutura e à fisiologia do tecido ósseo é um dos grandes desafios da engenharia tecidual óssea. O osso bovino liofilizado, com estrutura e composição química similares ao osso humano medular, além de possuir propriedades mecânicas comparáveis às do osso humano, atua como excelente material osteocondutor. O presente estudo in vitro teve como objetivos avaliar o cultivo de células mononucleares de medula óssea (CMMO) sobre um arcabouço de osso bovino liofilizado (OrthoGen® - Baumer S. A., BR) recoberto com fibronectina; verificar se diferentes densidades celulares interferem na proliferação e na adesão destas células e avaliar se a associação de plasma rico em plaquetas (PRP) interfere na adesão e na proliferação das CMMO cultivadas sobre o arcabouço de osso bovino liofilizado. Para isso, células da medula óssea obtidas de um rato Kyoto foram cultivadas sobre blocos de osso bovino liofilizado, recobertos com fibronectina, em meio de cultura DMEM suplementado com 10% de soro fetal bovino inativado. As amostras do OrthoGen® foram distribuídas em quatro grupos experimentais, em triplicata, em três placas de cultura com 24 poços e avaliadas em três períodos: 72 h, 96 h e 192 h. Grupo 1: osso bovino liofilizado + CMMO (5 x 104 células/poço); Grupo 2: osso bovino liofilizado + CMMO + PRP; Grupo 3: osso bovino liofilizado + fibroblastos (3T3); Grupo 4: osso bovino liofilizado + CMMO (15 x 104 células/poço). As culturas foram incubadas com o agente intercalante 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) para coloração nuclear visando à avaliação de densidade populacional, por meio da detecção por microscopia confocal, do número de células aderidas aos arcabouços de osso bovino liofilizado, após 72 h, 96 h e 192 h. A análise da superfície do osso bovino liofilizado e das características morfológicas das células aderidas sobre ele o foram realizadas em uma amostra de cada grupo, com o auxílio do microscópio eletrônico de varredura. A análise de variância (ANOVA) com dois fatores mostrou interação significativa entre os efeitos principais avaliados: grupo e tempo, com valor de p < 0,001.Através dos resultados do teste estatístico de Bonferroni, verificou-se diferença significativa da média de núcleos no período de cultura de 96 h no grupo 3, e no período de cultura de 192 h no grupo 4, a qual foi maior do que as dos demais grupos. Através da análise por microscopia eletrônica de varredura foram observadas CMMO aderidas ao arcabouço de osso bovino liofilizado somente no grupo 3 e no grupo 4, neste aumentando de forma progressiva, já sendo possível evidenciar diferenciação na morfologia celular e identificar células esféricas e fusiformes com prolongamentos citoplasmáticos. Conclui-se que as CMMO cultivadas sobre um arcabouço de osso bovino liofilizado recoberto com fibronectina aderiram e proliferaram sobre a superfície óssea. As CMMO cultivadas numa densidade de 15 x 104 células / poço, aderiram e proliferaram sobre a superfície óssea de forma mais evidente, quando comparadas às CMMO cultivadas numa densidade 5 x 104 células / poço, nos três períodos de cultura avaliados. A associação de PRP à cultura de CMMO sobre um arcabouço de osso bovino liofilizado aumentou, mas não de forma estatisticamente significativa, a adesão e a proliferação celular sobre a superfície óssea.

Made available in DSpace on 2011-12-27T14:14:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 000417772-0.pdf: 8647052 bytes, checksum: ff0995a277ba9d1db6d58798d55822b1 (MD5) license.txt: 581 bytes, checksum: 44ea52f0b7567232681c6e3d72285adc (MD5) / Mesenchymal stem cells (MSCs) originated from human bone marrow stromal cells have the capacity to differentiate into various tissues, including bone. MSCs cultures can differentiate in vitro into cells from different stages of the osteoblastic lineage. The search for a scaffold with appropriate osteoconductive and osteoinductive capacities has been one of the main challenges of bone tissue engineering. In this study, we evaluated the function of a fresh frozen allogenic scaffold and the culture medium (DAG) on the osteogenesis of adult stem cells. The morphology profile of osteogenic cells and scaffold, besides the expression of proteins osteopontina, osteocalcin, and bone alkaline phosphatase were analyzed in seven, fourteen and twenty-one days of culture, with and without osteogenic medium (DAG). The results of the seventh day to the twenty-first day of the survey demonstrated an increase in the adhesion, migration, growth, and bone cell differentiation. The medium DAG enhanced osteogenesis, mainly in the first two weeks.The scaffold of allogenic bone showed the ability to support cell differentiation from osteogenesis up to mineralization of all cultures in vitro. Therefore, we concluded that cells derived from human bone marrow can: adhere, migrate, grow, proliferate, and differentiate when cultured over a fresh frozen allogenic bone scaffold. The osteogenic medium accelerates the adherence, migration, growth, proliferation and differentiation of adult stem cells in osteoblasts mainly on the first fourteen days. The osteoblasts were obtained from human bone marrow cells cultured over a scaffold of fresh frozen allogenic bone, even without the addition of osteoinductive factors, and this scaffold is osteoconductive and osteoinductive when associated with adult stem cells. / As células tronco mesenquimais originárias do estroma da medula óssea humana possuem grande capacidade de diferenciação em diversos tecidos, inclusive osso. Culturas de células tronco mesenquimais in vitro podem sofrer osteoindução e produzir células dos diferentes estágios da linhagem osteoblástica. A busca de um arcabouço adequado quanto a sua capacidade osteocondutora e osteoindutora vem sendo um dos grandes desafios da engenharia tecidual óssea. Neste estudo verificou-se o papel de um arcabouço alógeno fresco congelado e do meio de cultura (DAG) sobre a osteogênese de células tronco adultas. Os aspectos morfológicos das células osteogênicas e do arcabouço, além da expressão das proteínas osteopontina, osteocalcina e fosfatase alcalina ósseas foram analisadas em sete, quatorze e vinte e um dias de cultura, sem e com meio osteogênico (DAG). Os resultados obtidos do sétimo dia até o vigésimo primeiro dia da pesquisa demonstraram a presença de aumento na adesão, migração, crescimento e diferenciação celular óssea. O meio DAG foi um acelerador da osteogênese, verificado principalmente, nas primeiras duas semanas. O arcabouço de osso alógeno, in vitro, apresentou a capacidade de suportar a ostegenêse até a mineralização em todas as culturas. Assim, concluiu-se que as células derivadas da medula óssea humana podem: aderir, migrar, crescer, proliferar e se diferenciar sobre um arcabouço de osso alógeno fresco congelado.O meio osteogênico acelera a adesão, migração, crescimento, proliferação e diferenciação das células tronco adultas em osteoblastos principalmente nos primeiros quatorze dias de cultura. Os osteoblastos foram obtidos a partir de células de medula óssea humana sobre um arcabouço de osso alógeno fresco congelado, mesmo sem adição de fatores osteoindutores. Finalmente, o arcabouço de osso alógeno fresco congelado é osteocondutor e osteoindutor quando associado com células tronco adultas.

A questão central para a engenharia tecidual é induzir as células a recapitularem o seu fenótipo normal quando integradas a um arcabouço manufaturado. O objetivo deste trabalho foi examinar as variações na diferenciação celular do músculo liso e urotélio durante as etapas de produção de tecidos urinários in vitro. Quinze espécimes cirúrgicos geraram as culturas analisadas e os fenótipos das populações foram verificados por citometria de fluxo, imunofluorescência e expressão gênica. Houve uma associação entre o cultivo em superfícies plásticas e alterações no fenótipo de ambos os tipos celulares, os quais foram restaurados, em alguma extensão, após sua semeadura em matrizes temporárias. Enquanto o músculo liso recuperou o seu marcador contrátil, o urotélio apresentou atributos de uma camada basal. O estudo destacou como a perda da diferenciação secundária à expansão in vitro representa um desafio para a formação de neotecidos funcionais. / The key issue of tissue engineering is how to induce cells to recapitulate their normal phenotype when placed within a scaffold. The aim of this work was to examine the smooth muscle and urothelium differentiation changes during the steps of urinary tissue production in vitro. Fifteen surgical specimens generated the analyzed cultures and phenotypes of cell populations were monitored by flow cytometer, immunofluorescence and gene expression. For both cellular types, there was an association of cell culture on plastic with phenotypic changes, but they were regained to some extent after cell seeding onto scaffolds. Smooth muscle cells restored their contractile marker, while urothelium showed attributes of a basal layer. The study highlights how the loss of differentiation due to propagation of cells in vitro represents a challenge to development of full functional neotissue.

INTRODUÇÃO: As reconstruções ósseas craniofaciais utilizam enxertos ósseos rotineiramente. Entretanto, pode haver problemas na disponibilidade ou na cicatrização óssea. A engenharia tecidual visa a solucionar problemas como este, através da produção de órgãos e tecidos pela combinação entre matrizes, células e fatores de crescimento. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar cranioplastias experimentais, através da combinação entre proteína morfogenética óssea tipo 2 (BMP-2) e diferentes matrizes e carreadores. MÉTODO: Realizamos um estudo experimental prospectivo, comparativo e aberto, dividido em sete grupos: 1 – BT: BMP-2 e fosfato de cálcio (TCP); 2 – BM: BMP-2 e matriz dérmica acelular Matriderm ® (MDM); 3 – BA: BMP-2 e alginato de cálcio (ALG); 4 – TCP; 5 – MDM; 6 – ALG; 7 – Enxerto autógeno ou autoenxerto (AEN). Uma falha de 3 x 5 mm foi criada no osso parietal esquerdo de camundongos machos adultos, com mais de 3 meses. No mesmo tempo cirúrgico, uma das sete reconstruções foi realizada. Após cinco semanas, os animais for submetidos a eutanásia e um bloco ósseo, envolvendo a cranioplastia e uma margem de osso nativo circunjacente, foi retirado e preparado para análise histológica. Utilizamos o teste de Kruskal-Wallis para a análise estatística, com nível de significância de P<0,05. Os critérios histológicos utilizados foram: fusão de corticais; neoformação óssea; neovascularização e formação de medula óssea. RESULTADOS: Foram estudados 38 animais. Em todos os animais, houve permanência do material utilizado para reconstrução. Não houve retração cicatricial nem deiscência em nenhum dos casos. Uma incidência elevada de infecção ocorreu no grupo MDM (57%, P=0,037). Houve diferença estatística na maioria dos critérios avaliados. No critério fusão de corticais, os grupos AEN, TCP e BT obtiveram as melhores pontuações em relação aos demais (P=0,00846). No critério neoformação óssea, os grupos BT, AEN e TCP obtiveram as melhores pontuações (P=0,00835). Já no quesito neovascularização, os grupos melhor pontuados foram BM, BA, TCP e MDM em relação aos demais (P=0,001695). Por fim, no critério formação de medula óssea, o AEN liderou a pontuação, seguido dos grupos BT e TCP (P=0,008317). CONCLUSÕES: O uso de BMP-2 melhorou a regeneração óssea de cranioplastias experimentais, principalmente com a associação de TCP, que foi comparável ao AEN, o padrão-ouro, em alguns critérios histológicos. Ademais, a associação BM aumentou significativamente a neovascularização na área receptora e diminuiu a incidência de infecção em relação à MDM isolada. / INTRODUCTION: Bone craniofacial reconstructions employ bone grafts routinely. Nevertheless, there may be troubles either in availability or healing. Tissue engineering aims to solve such problems, building either organs or tissues through combination among matrices, cells and growth factors. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate experimental cranial vault reconstructions, by combining bone morphogenetic protein type 2 (BMP-2) and different matrices or cell carriers. METHOD: We performed an experimental, open, prospective and comparative study, divided in seven groups: 1 – BT: BMP-2 and calcium phosphate (TCP); 2 – BM: BMP-2 and acellular dermal matrix Matriderm® (MDM); 3 – BA: BMP-2 and calcium alginate (ALG); 4 – TCP; 5 – MDM; 6 – ALG; 7 – Bone autograft (BAG). A bone failure, measuring approximately 3 x 5 mm was created in left parietal bone of adult male mice, aging more than 3 months old. At the same procedure, one of the seven reconstructions was performed. After five weeks, animals were sacrificed and a bone block, including cranial vault reconstruction area and nearby native bone was removed and processed to histological analysis. Statistics was made with Kruskal-Wallis test, and significance was considered when P<0.05. Histological criteria were: cortical fusion; new bone formation; neovascularization; and bone marrow formation. RESULTS: Thirty-eight animals were evaluated. In all of them, materials used to reconstruction remained at the receptor site. There has been neither dehiscence nor wound retraction in any case. A higher incidence of infection has occurred in MDM group (57%, P=0.037). There has been significant difference in most of the studied histological criteria. In cortical fusion, groups BAG, TCP, and BT have got the best scores, comparing to the others (P=0.00846). In new bone formation, groups BT, BAG, and TCP have presented the best scores (P=0.00835). When neovascularization was considered, best groups were BM, BA, TCP, and MDM (P=0.001695). At last, BAG group has been the best in bone marrow formation, followed by groups BT and TCP (P=0.008317). CONCLUSIONS: BMP-2 has increased bone regeneration in experimental skull reconstruction, especially when combined to TCP. Such association was even comparable to BAG, the gold-standard treatment, in some histological criteria. Besides, BM group has increased significantly neovascularization in receptor area and decreased the incidence of infection, when compared to MDM alone.

INTRODUÇÃO: As reconstruções ósseas craniofaciais utilizam enxertos ósseos rotineiramente. Entretanto, pode haver problemas na disponibilidade ou na cicatrização óssea. A engenharia tecidual visa a solucionar problemas como este, através da produção de órgãos e tecidos pela combinação entre matrizes, células e fatores de crescimento. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar cranioplastias experimentais, através da combinação entre proteína morfogenética óssea tipo 2 (BMP-2) e diferentes matrizes e carreadores. MÉTODO: Realizamos um estudo experimental prospectivo, comparativo e aberto, dividido em sete grupos: 1 – BT: BMP-2 e fosfato de cálcio (TCP); 2 – BM: BMP-2 e matriz dérmica acelular Matriderm ® (MDM); 3 – BA: BMP-2 e alginato de cálcio (ALG); 4 – TCP; 5 – MDM; 6 – ALG; 7 – Enxerto autógeno ou autoenxerto (AEN). Uma falha de 3 x 5 mm foi criada no osso parietal esquerdo de camundongos machos adultos, com mais de 3 meses. No mesmo tempo cirúrgico, uma das sete reconstruções foi realizada. Após cinco semanas, os animais for submetidos a eutanásia e um bloco ósseo, envolvendo a cranioplastia e uma margem de osso nativo circunjacente, foi retirado e preparado para análise histológica. Utilizamos o teste de Kruskal-Wallis para a análise estatística, com nível de significância de P<0,05. Os critérios histológicos utilizados foram: fusão de corticais; neoformação óssea; neovascularização e formação de medula óssea. RESULTADOS: Foram estudados 38 animais. Em todos os animais, houve permanência do material utilizado para reconstrução. Não houve retração cicatricial nem deiscência em nenhum dos casos. Uma incidência elevada de infecção ocorreu no grupo MDM (57%, P=0,037). Houve diferença estatística na maioria dos critérios avaliados. No critério fusão de corticais, os grupos AEN, TCP e BT obtiveram as melhores pontuações em relação aos demais (P=0,00846). No critério neoformação óssea, os grupos BT, AEN e TCP obtiveram as melhores pontuações (P=0,00835). Já no quesito neovascularização, os grupos melhor pontuados foram BM, BA, TCP e MDM em relação aos demais (P=0,001695). Por fim, no critério formação de medula óssea, o AEN liderou a pontuação, seguido dos grupos BT e TCP (P=0,008317). CONCLUSÕES: O uso de BMP-2 melhorou a regeneração óssea de cranioplastias experimentais, principalmente com a associação de TCP, que foi comparável ao AEN, o padrão-ouro, em alguns critérios histológicos. Ademais, a associação BM aumentou significativamente a neovascularização na área receptora e diminuiu a incidência de infecção em relação à MDM isolada. / INTRODUCTION: Bone craniofacial reconstructions employ bone grafts routinely. Nevertheless, there may be troubles either in availability or healing. Tissue engineering aims to solve such problems, building either organs or tissues through combination among matrices, cells and growth factors. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate experimental cranial vault reconstructions, by combining bone morphogenetic protein type 2 (BMP-2) and different matrices or cell carriers. METHOD: We performed an experimental, open, prospective and comparative study, divided in seven groups: 1 – BT: BMP-2 and calcium phosphate (TCP); 2 – BM: BMP-2 and acellular dermal matrix Matriderm® (MDM); 3 – BA: BMP-2 and calcium alginate (ALG); 4 – TCP; 5 – MDM; 6 – ALG; 7 – Bone autograft (BAG). A bone failure, measuring approximately 3 x 5 mm was created in left parietal bone of adult male mice, aging more than 3 months old. At the same procedure, one of the seven reconstructions was performed. After five weeks, animals were sacrificed and a bone block, including cranial vault reconstruction area and nearby native bone was removed and processed to histological analysis. Statistics was made with Kruskal-Wallis test, and significance was considered when P<0.05. Histological criteria were: cortical fusion; new bone formation; neovascularization; and bone marrow formation. RESULTS: Thirty-eight animals were evaluated. In all of them, materials used to reconstruction remained at the receptor site. There has been neither dehiscence nor wound retraction in any case. A higher incidence of infection has occurred in MDM group (57%, P=0.037). There has been significant difference in most of the studied histological criteria. In cortical fusion, groups BAG, TCP, and BT have got the best scores, comparing to the others (P=0.00846). In new bone formation, groups BT, BAG, and TCP have presented the best scores (P=0.00835). When neovascularization was considered, best groups were BM, BA, TCP, and MDM (P=0.001695). At last, BAG group has been the best in bone marrow formation, followed by groups BT and TCP (P=0.008317). CONCLUSIONS: BMP-2 has increased bone regeneration in experimental skull reconstruction, especially when combined to TCP. Such association was even comparable to BAG, the gold-standard treatment, in some histological criteria. Besides, BM group has increased significantly neovascularization in receptor area and decreased the incidence of infection, when compared to MDM alone.

Orientadora: Profa Dra Sônia Maria Malmonge / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / Os enxertos vasculares sao comumente usados em procedimentos de revascularizacao, porem existe recorrencia de falhas dos enxertos sinteticos quando usados em areas de baixo fluxo e/ou pressao sanguinea, bem como dificuldade quanto a disponibilidade e disparidade de tamanhos em substituintes autogenos. O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento de arcaboucos para engenharia tecidual de enxertos vasculares de pequeno calibre. O trabalho foi divido em etapas: etapa 1 . para selecionar o(s) polimero(s) mais adequado(s) e tecnica de fabricacao dos arcaboucos; etapa 2 e 3 . para definir as melhores condicoes de processamento; etapa 4 . para a producao dos arcaboucos tubulares (enxertos vasculares), determinar a porosidade aparente, bem como estimar valores de complacencia e pressao de ruptura. A caracterizacao das amostras obtidas nas diferentes etapas foi realizada atraves de imagens de microscopia optica (MO), eletromicrografias de microscopica eletronica (MEV) de varredura com quantificacao de diametro de fibras, ensaios tensao x deformacao sob tracao, e de simulacao computacional dinamica dos fluidos. Foi definido como meta para os arcaboucos a obtencao de estruturas de nanofibras homogeneas livres de contas e valores de propriedades mecanicas proximas aos apresentados pelos vasos naturais. Na Etapa 1, foram selecionados o poli(¿Ã-caprolactona) (PCL) como materia prima e a tecnica de airbrushing como metodo de fabricacao de estruturas fibrosas; na Etapa 2, a pressao de trabalho de 40 PSI foi definida por ser o parametro que resultou em formacao de fibras livres de contas; na etapa 3, o alinhamento de fibras e distancia de 25 cm com coletor rotativo foi definido por resultarem em propriedades mais proximas as dos vasos naturais; e na etapa 4 a condicao de 750 rpm do coletor rotativo, por resultar em arcaboucos com propriedades satisfatorias (complacencia de 12,47 } 2,78 %/100 mmHg; pressao de ruptura de 3483,9 } 358,5 mmHg, e porosidade de 91,07 } 2,69 %). Foi possivel a obtencao de mantas de fibras com diametros em torno de 200 nm tanto para fibras alinhadas quanto nao-alinhadas, com dimensoes na faixa de dimensoes das proteinas estruturais (50 a 500 nm), bem como a obtencao de arcaboucos tubulares promissores para serem usados como enxertos vasculares de pequeno calibre, o que abre perspectiva para a continuacao do estudo. / Vascular grafts are commonly used in revascularization procedures, but there are recurrences when synthetic grafts are used in areas of low blood flow and/or blood pressure, difficulty in the availability as well as disparity of sizes in case of autogenous substituents. The objective of this work was the development of scaffolds for tissue engineering of small caliber vascular grafts. The work was divided in steps: step 1 . to select the most suitable polymer (s) and technique to manufacture the scaffolds; step 2 and 3 . to define the best processing conditions; step 4 . for the production of tubular scaffolds (vascular grafts), to determine the apparent porosity, as well as to estimate values of compliance and burst pressure. The characterization of the obtained samples in the different stages was performed through optical microscopy (OM) images, scanning electron microscopy (SEM) images with fiber diameter quantification, tensile stress x strain tests, and dynamic computational fluid simulation. The goal of the scaffolds was to obtain homogeneous bead-free nanofibrous structures and values of mechanical properties similar to those presented by natural vessels. In Step 1, the poly(¿Ã-caprolactone) (PCL) was selected as the raw material and the airbrushing technique was chosen as a method of manufacturing fibrous structures; in Step 2, the working pressure of 40 PSI was defined as the parameter that resulted in the less beads formation; in step 3, fiber alignment and rotating collectorLs distance of 25 cm was chosen, since resulted in properties closer to those of natural vessels; and in step 4 the 750 rpm rotating collector condition resulted in satisfactory properties (compliance of 12,47 } 2,78 % /100 mmHg, burst pressure of 3483,9 } 358,5 mmHg, and porosity of 91,07 } 2,69 %). It was possible to obtain nanofibers with diameters around 200 nm for both aligned and non-aligned fibers, with dimensions in the range of structural proteins (50 to 500 nm), as well as obtaining tubular scaffolds to be used as small-caliber vascular grafts, which opens the prospect for further study.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Paulo Jorge da Silva Bártolo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_RodrigoAlvarenga_D.pdf: 29746268 bytes, checksum: 24e72154795e591bf70b4fc339cf0127 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A busca por soluções que resgatem a saúde e a dignidade de vítimas de acidentes ou com problemas de saúde, como perda ou danos de órgãos, tem motivado uma evolução acelerada da biofabricação. Novos materiais e técnicas de fabricação vêm sendo desenvolvidos rapidamente com o apoio dos recursos computacionais, que se torna parte imprescindível deste processo. O objeto de estudo desta tese vem ao encontro do desenvolvimento de ferramentas computacionais e procedimentos para a biofabricação, o que requer a utilização de um material biocompatível. O material em questão é o alginato, um hidrogel proveniente de algas pardas marinhas e que tem sido amplamente utilizado em diversos setores por mais de cinquenta anos. Uma caracterização mecânica do alginato é realizada, com auxílio de um reômetro de pratos e de um analisador dinâmico mecânico (DMA), bem como uma caracterização do comportamento químico, tal como o seu poder de inchamento (swelling) e o seu processo de reticulação (gelação), a fim de servirem como dados de alimentação para as aplicações das ferramentas computacionais, nomeadamente, o Ansys e a técnica de otimização dos algoritmos genéticos. O Ansys é utilizado na simulação do comportamento de escoamento do alginato puro. Já os algoritmos genéticos, como ferramentas de otimização de propriedades físicas de estruturas em alginato. / Resumo: A busca por soluções que resgatem a saúde e a dignidade de vítimas de acidentes ou com problemas de saúde, como perda ou danos de órgãos, tem motivado uma evolução acelerada da biofabricação. Novos materiais e técnicas de fabricação vêm sendo desenvolvidos rapidamente com o apoio dos recursos computacionais, que se torna parte imprescindível deste processo. O objeto de estudo desta tese vem ao encontro do desenvolvimento de ferramentas computacionais e procedimentos para a biofabricação, o que requer a utilização de um material biocompatível. O material em questão é o alginato, um hidrogel proveniente de algas pardas marinhas e que tem sido amplamente utilizado em diversos setores por mais de cinquenta anos. Uma caracterização mecânica do alginato é realizada, com auxílio de um reômetro de pratos e de um analisador dinâmico mecânico (DMA), bem como uma caracterização do comportamento químico, tal como o seu poder de inchamento (swelling) e o seu processo de reticulação (gelação), a fim de servirem como dados de alimentação para as aplicações das ferramentas computacionais, nomeadamente, o Ansys e a técnica de otimização dos algoritmos genéticos. O Ansys é utilizado na simulação do comportamento de escoamento do alginato puro. Já os algoritmos genéticos, como ferramentas de otimização de propriedades físicas de estruturas em alginato. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química