Submitted by PABLO LENIN BENITEZ SELLAN null (drpablobens@gmail.com) on 2017-12-14T18:23:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Pablo Benitez Mestrado Dentistica.pdf: 11665620 bytes, checksum: 383da8829341bad52fdb34ed88ead959 (MD5) / Approved for entry into archive by Silvana Alvarez null (silvana@ict.unesp.br) on 2017-12-18T15:13:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 benitezsellan_pl_me_sjc.pdf: 11665620 bytes, checksum: 383da8829341bad52fdb34ed88ead959 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-18T15:13:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 benitezsellan_pl_me_sjc.pdf: 11665620 bytes, checksum: 383da8829341bad52fdb34ed88ead959 (MD5) Previous issue date: 2017-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro o efeito do tratamento com a associação de fosfato de cálcio, laser de Nd:YAG e sistema adesivo na permeabilidade dentinária e na resistência de união. Foram utilizados 60 discos de dentina com aproximadamente 6 mm de diâmetro e 1,5 mm de altura, obtidos de molares humanos hígidos. Os espécimes foram divididos em dois grupos de acordo com a prévia aplicação ou não do fosfato de cálcio (TeethMate Desensitizer - Kuraray Notitake Dental Inc.). Cada grupo foi dividido em três subgrupos conforme o tratamento realizado (n=10): A- Adesivo (Single Bond Universal - 3M-ESPE), AL- Adesivo + Laser (Nd: YAG 60 mJ) , LAL- Laser + Adesivo + Laser. A permeabilidade foi mensurada em três momentos: com smear layer presente (inicial), após a abertura dos túbulos (máxima) e depois do tratamento (final). O percentual da permeabilidade inicial e final foi calculada em relação a permeabilidade máxima. Após a fotopolimerização do adesivo foi aplicado uma camada de 3 mm com a resina composta Filtek Z350 XT (3M-ESPE) com técnica incremental. Os espécimes foram submetidos a 5000 ciclos térmicos e 120.000 ciclos mecânicos, e posteriormente foi utilizado o teste de microtração. Adicionalmente foram observados em microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia confocal de varredura a laser (MCVL). Os grupos foram analisados pelo teste da analise de variância (ANOVA), teste t pareado e teste Tukey, adotando o nível de significância de 5%. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos na permeabilidade inicial (p=0,48) e após o tratamento (p=0,70). O percentual de permeabilidade após o tratamento foram (A: 42,11; AL: 39,09; LAL: 35,78; FA: 40,38; FAL: 34,23; FLAL: 30,25). O teste t pareado mostrou que o tratamento LAL promoveu uma redução significativa da permeabilidade em relação à inicial, tendo o fosfato de cálcio sido (p=30,25) ou não aplicado (p=35,78). Os tratamentos tiveram diferenças significativas na resistência de união, foi observado que os grupos FAL(31,53MPa), FLAL(31,37MPa) e AL(29,72MPa) apresentaram as maiores médias, que diferiram estatisticamente dos grupos restaurados só com Adesivo. Os demais grupos não apresentaram diferenças significantes (A: 24,34MPa; FA: 26,40MPa; LAL: 29,68MPa). Podemos concluir que o laser Nd:YAG aplicado antes e depois do sistema adesivo (Com e sem Fosfato de Cálcio), influenciou na redução da permeabilidade dentinária e os diferentes tratamentos na dentina influenciam significativamente a resistência de união entre a dentina e a resina, os grupos FAL, FLAL e AL apresentaram os melhores resultados. A correlação entre os parâmetros não teve influencia. / The objective of this study was to evaluate in vitro effect the association of calcium phosphate, Nd:YAG laser and adhesive system on dentin permeability and bond strength. Sixty dentin discs, approximately 6 mm in diameter and 1,5 mm high, were obtained from healthy human molars. The specimens were divided into two groups according to the prior application of calcium phosphate (TeethMate Desensitizer - Kuraray Noritake Dental Inc.). Each group was divided into three subgroups according to the treatment performed: A-Adhesive (Single Bond Universal - 3M-ESPE), AL- Adhesive + Laser (Nd: YAG 60 mJ) and LAL- Laser + Adhesive + Laser. The dentin permeability was measured in three moments: with smear layer present (initial), after opened tubules (maximum) and after treatment (final). The percentage of the initial and final permeability was calculated in relation to the maximum permeability. After adhesive photopolymerization, was applied the composite resin Filtek Z350 XT (3M-ESPE) with incremental technique. The specimens were cycled to 5000 thermal cycles and 120,000 mechanical cycles, and microtensile bond strength test was applied. Additionally they were observed in scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). The groups were analyzed by ANOVA, paired t test and Tukey test (5%). No significant differences were observed between the groups on initial permeability (p=0.48) and after treatment (p=0.70). Permeability percentage after treatment was (A: 42.11, AL: 39.09, LAL: 35.78, FA: 40.38, FAL: 34.23, FLAL: 30.25). The paired t-test showed that LAL treatment promoted a significant reduction of the permeability in relation to the initial one, with calcium phosphate (p=30.25) or not applied (p=35.78). The treatments had significant differences in bond strength; FAL (31,53 MPa), FLAL (31,37 MPa) and AL (29,72 MPa) groups presented the highest averages, which differed statistically from the groups restored with only Adhesive. The other groups did not present statistically significant differences (A: 24.34 MPa, AF: 26.40 MPa, LAL: 29.68 MPa). It can be concluded that when the Nd:YAG laser was applied before and after the adhesive system (with and without Calcium Phosphate), it influenced the reduction of dentin permeability and the different treatments in dentin significantly influenced the bond strength between dentin and resin , the groups AL, LAL with application of Phosphate and AL without the use of Phosphate showed the best results. The correlation between the parameters had no influence.

Os cimentos de fosfato de cálcio (CFCs) formam uma pasta viscosa após a mistura de uma fase sólida (sal de fosfato de cálcio) com uma fase líquida (água ou uma solução aquosa). Esta pasta endurece, dando lugar a um precipitado que contenha um ou mais fosfatos de cálcio, que graças à sua formação à temperatura corporal evita uma resposta imunológica negativa do organismo. Embora uma das caraterísticas mais importantes dos cimentos de -TCP seja sua reabsorbilidade pelo organismo, a taxa de reabsorção In Vivo pode ser lenta devido à ausência de macroporos abertos. No presente trabalho foram obtidas estruturas macroporosas com presença de interconexões a partir da mistura de cimento de -TCP com uma fase líquida espumada. A fase líquida foi constituída de diferentes concentrações de hidrogenofosfato de sódio e um surfactante (Lutensol ON 110 ou Lauril Sulfato de Sódio), sendo espumada por agitação manual num sistema composto por 2 seringas conectadas por uma válvula de PVC. Após, foi acrescentado o pó de cimento, o qual foi misturado com a espuma no mesmo sistema. Verificou-se que as soluções com Lutensol apresentaram maior espumabilidade (218 – 400%) que as soluções com Lauril (63 – 209%). A difração de raios X evidenciou a transformação de -TCP em Hidroxiapatita deficiente em cálcio em todas as amostras após a imersão em solução de Ringer. As amostras preparadas com Lutensol apresentaram macroporos abertos com diâmetros maiores a 100m. Além disso foi observado que a macroestrutura final e o tamanho dos macroporos dos cimentos espumados varia em função das concentrações de fosfato e surfactante, além da proporção L/P. Por outro lado, a resistência a compressão das amostras macroporosas diminuiu com o aumento da porosidade total. Finalmente, foi observada a formação de uma camada continua de apatita sobre a superfície dos cimentos após imersão em SBF durante 21 dias. Este estudo sugere que as amostras de cimento de fosfato de cálcio espumadas com Lutensol possuem potencial para uso como arcabouços (scaffolds) para crescimento de tecidos. / Calcium phosphate cements (CPCs) form a viscous paste after mixing a solid phase (a calcium phosphate salt) with a liquid phase (water or an aqueous solution). This paste hardens, forming a precipitate with one or more calcium phosphates, which thanks to their formation at body temperature prevent a negative immune response. Even though one of the most important characteristics of -TCP cements is their resorbability in the body, their In Vivo resorption rate is low due to the lack of open macropores. In the present work, macroporous interconnected structures were obtained by mixing the -TCP cement with a foamed liquid phase. The liquid phase was composed of different concentrations of sodium hydrogenphosphate and a surfactant (Lutensol ON 110 or Sodium Lauril Sulfate), and it was foamed by manual agitation in a system of two syringes connected by a PVC valve. The cement powder was then added to the system and mixed with the foam likewise. Solutions with Lutensol showed better foamability (218 - 400%) than solutions with Lauril (63 - 209%). X-ray diffraction showed the transformation of -TCP into Calcium Deficient Hydroxyapatite in every sample after immersion in Ringer’s solution. Samples prepared with Lutensol showed open macropores with diameters greater than 100m. It was found that final macrostructure and size of macropores in the foamed cements vary according to phosphate and surfactant concentrations, as well as to the L/P ratio. It was also found that compressive strength of the macroporous samples decreased with the increase of the total porosity. Finally, a continuous apatite layer was observed on the surface of the cements after immersion in SBF for 21 days. This study suggests that the calcium phosphate cement samples foamed with Lutensol have potential to be applied as scaffolds for bone tissue regeneration.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para a preparação de compósitos de polidimetilsiloxano (PDMS)/fosfato de cálcio elaborado mediante a técnica biomimética. O processo envolveu a precipitação de partículas de fosfato de cálcio dentro da matriz elastomérica de PDMS durante a elaboração do compósito. A composição química da fase de reforço foi avaliada mediante difração de raios X (DRX) e espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram partículas pequenas (200 nm) de fosfato de cálcio homogeneamente distribuídas e dispersas na superfície do compósito. A influência da fase de reforço na energia de superfície, resistência mecânica, bioatividade e viabilidade celular do compósito foram medidas. A incorporação das partículas no PDMS levou ao aumento dos valores da energia de superfície. Os resultados do ensaio de resistência mecânica à tração mostraram que o compósito elaborado com 25 %(v/v) de reforço apresentou um aumento de 15 % de resistência à tração com relação ao PDMS puro. O ensaio de biatividade in vitro mostrou que após de 7 dias de imersão em fluido biológico simulado (SBF), uma camada homogênea de cristais com a morfologia da hidroxiapatita foi precipitada na superfície do compósito, este resultado sugere que o compósito poderá demonstrar uma excelente bioatividade uma vez implantado in vivo. / The main objective of this study was to develop a method to prepare poly(dimetilsiloxane) (PDMS)/calcium phosphates composites by using the biomimetic technique. The process involved the precipitation of calcium phosphate particles within the PDMS matrix during the composite fabrication. The chemical composition of the filler phase was studied by means of X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Scattering electron microscopy (SEM) micrographs showed tiny particles (200 nm) of calcium phosphate evenly distributed and dispersed on the composite surface. The influence of the filler phase on the composite surface energy, tensile strength, bioactivity and cellular viability were assessed. The incorporation of the particles to the PDMS led to higher surface energy values. The tensile measurements showed that the composite made with 25 %(v/v) of filler achieved a 15 % increased in the tensile strength, once compared to the pure PDMS. The in vitro bioactivity essay showed that after 7 days of soaking in simulated body fluid (SBF) a homogeneous layer of HAp like crystals can be seen on the composite surface, this result suggested that the composite will demonstrate a excellent bioactivity once implanted in vivo.

A engenharia de tecidos tem despontado como uma estratégia promissora à regeneração de tecidos danificados, especialmente quando da associação de células-troncoa biomateriais. As características das células-tronco adiposoderivadas (CTAD), membro da família das células-tronco mesenquimais, tornam estas células uma ferramenta com grande potencial para este propósito. Por outro lado, biomateriais podem ser utilizados como substitutos artificiais da matriz extracelular, propiciando uma matriz de suporte para as células cultivadas in vitro.O objetivo deste trabalho foi investigar os parâmetros de aderência e de proliferação de CTAD humanas, caninas e murinas associadas a matrizes de biomateriais à base de colágeno, fosfato de cálcio eopen-cell poly (L-lactic acid) (OPLA) (BD Biosciences). Tecido adiposo foi obtido a partir de pacientes submetidos à lipoaspiração eletiva, cães sadios e camundongos da linhagem C57BL/6, respectivamente. O tecido adiposo foi submetido à digestão com colagenase e as CTADisoladas foram cultivadas e caracterizadas quanto à morfologia, taxa de proliferação e diferenciação e imunofenótipo. As células-tronco foram associadas às matrizes, em cultivos tridimensionais (3D), entre as passagens 4 e 7. As matrizes foram divididas em dois grupos: pré-incubadas em meio de cultivo suplementado com 10% de soro fetal bovino (pre-coating, PC),ou secas (dry, D). Duas concentrações celulares foram utilizadas: 104 e 5x104 células/matriz, e cultivos celulares convencionais (2D) foram realizados para comparar o índice de proliferação nas condições 2D x 3D. A taxa de aderência aos biomateriais foi avaliada pela contagem de células não aderidas após incubação de 3 horas. O índice de proliferação das CTAD, nas condições 2D e 3D, foi avaliado após 3 dias de incubação através do teste MTT. Os resultados mostram que as CTAD das três espécies apresentam as características típicas das células-tronco da linhagem mesenquimal e aderem preferencialmente aos biomateriais não submetidos à pré-incubação (D), naconcentração de 5x104 células/peça. As CTAD humanas apresentaram índice de proliferação mais elevado na condição 2D do que na condição 3D, enquanto as CTAD caninas e murinas tiveram comportamento oposto. Juntos, estes resultados indicam a possibilidade da associação de CTAD de diferentes espécies a biomateriais e a sua utilização em aplicações clínicas. / Tissue engineering has emerged as a promising strategy for regeneration of damaged tissues, especially when stem cells are associated to biomaterials. The characteristics of adipose-derived stem cells (ADSC), which are a type of mesenchymal stem cells, makethem a tool with great therapeutic potential. Different types of biomaterials can be used as artificial substitutes of the extracellular matrix, providing a support matrix for in vitro cell culture. The present study aimed to isolate and characterize human, canine and murine ADSC, and toinvestigate the patterns of adhesion and proliferation of these cells after association with collagen-based biomaterials, open-cell poly (L-lactic acid) (OPLA) and calcium phosphate (BD Biosciences). Adipose tissue was obtained from patients undergoing elective liposuction, healthy dogs, and C57BL/6 mice, respectively. The tissue was digested with collagenase and the isolated ADSC were cultured and characterized for morphology, immunophenotype and proliferation and differentiation potential. Cells were associated to biomaterials scaffolds, for tridimensional (3D) cultivation, between passages 4 and 7. The biomaterials were divided into two groups: one was previously pre-incubated with culture medium supplemented with 10% of fetal bovine serum (pre-coating, PC), and the other was not (dry, D). Two cell concentrations were used, 104 and 5x104 cells/scaffold, and conventional cell cultures (2D) were performed to compare the rate of proliferation in 3D x 2D systems. The rate of adhesion was assessed by counting the non-adhered cells after 3-hour incubation with the scaffolds. The proliferation index of ADSC cultivated under 2D conditions was measured after 3-day incubation by the MTT assay. The results show that ADSC from the three species present features characteristic of mesenchymal stem cells, and adhere more to scaffolds not submitted to pre-incubation (D),at the concentration of 5x104 cells/scaffold. Human ADSC showed higher proliferation index in 2D condition than in the 3D condition, contrary to canine and murine ADSC. Together, these results indicate that association of ADSCfrom different species to biomaterials is feasible and may be exploited for clinical applications.

Os cimentos de fosfato de cálcio (CFCs) formam uma pasta viscosa após a mistura de uma fase sólida (sal de fosfato de cálcio) com uma fase líquida (água ou uma solução aquosa). Esta pasta endurece, dando lugar a um precipitado que contenha um ou mais fosfatos de cálcio, que graças à sua formação à temperatura corporal evita uma resposta imunológica negativa do organismo. Embora uma das caraterísticas mais importantes dos cimentos de -TCP seja sua reabsorbilidade pelo organismo, a taxa de reabsorção In Vivo pode ser lenta devido à ausência de macroporos abertos. No presente trabalho foram obtidas estruturas macroporosas com presença de interconexões a partir da mistura de cimento de -TCP com uma fase líquida espumada. A fase líquida foi constituída de diferentes concentrações de hidrogenofosfato de sódio e um surfactante (Lutensol ON 110 ou Lauril Sulfato de Sódio), sendo espumada por agitação manual num sistema composto por 2 seringas conectadas por uma válvula de PVC. Após, foi acrescentado o pó de cimento, o qual foi misturado com a espuma no mesmo sistema. Verificou-se que as soluções com Lutensol apresentaram maior espumabilidade (218 – 400%) que as soluções com Lauril (63 – 209%). A difração de raios X evidenciou a transformação de -TCP em Hidroxiapatita deficiente em cálcio em todas as amostras após a imersão em solução de Ringer. As amostras preparadas com Lutensol apresentaram macroporos abertos com diâmetros maiores a 100m. Além disso foi observado que a macroestrutura final e o tamanho dos macroporos dos cimentos espumados varia em função das concentrações de fosfato e surfactante, além da proporção L/P. Por outro lado, a resistência a compressão das amostras macroporosas diminuiu com o aumento da porosidade total. Finalmente, foi observada a formação de uma camada continua de apatita sobre a superfície dos cimentos após imersão em SBF durante 21 dias. Este estudo sugere que as amostras de cimento de fosfato de cálcio espumadas com Lutensol possuem potencial para uso como arcabouços (scaffolds) para crescimento de tecidos. / Calcium phosphate cements (CPCs) form a viscous paste after mixing a solid phase (a calcium phosphate salt) with a liquid phase (water or an aqueous solution). This paste hardens, forming a precipitate with one or more calcium phosphates, which thanks to their formation at body temperature prevent a negative immune response. Even though one of the most important characteristics of -TCP cements is their resorbability in the body, their In Vivo resorption rate is low due to the lack of open macropores. In the present work, macroporous interconnected structures were obtained by mixing the -TCP cement with a foamed liquid phase. The liquid phase was composed of different concentrations of sodium hydrogenphosphate and a surfactant (Lutensol ON 110 or Sodium Lauril Sulfate), and it was foamed by manual agitation in a system of two syringes connected by a PVC valve. The cement powder was then added to the system and mixed with the foam likewise. Solutions with Lutensol showed better foamability (218 - 400%) than solutions with Lauril (63 - 209%). X-ray diffraction showed the transformation of -TCP into Calcium Deficient Hydroxyapatite in every sample after immersion in Ringer’s solution. Samples prepared with Lutensol showed open macropores with diameters greater than 100m. It was found that final macrostructure and size of macropores in the foamed cements vary according to phosphate and surfactant concentrations, as well as to the L/P ratio. It was also found that compressive strength of the macroporous samples decreased with the increase of the total porosity. Finally, a continuous apatite layer was observed on the surface of the cements after immersion in SBF for 21 days. This study suggests that the calcium phosphate cement samples foamed with Lutensol have potential to be applied as scaffolds for bone tissue regeneration.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:21:57Z : No. of bitstreams: 1 doreaneto_fa_dr_jabo.pdf: 1608125 bytes, checksum: 3f4786116d52404397afbb4ba51cd232 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se nesta pesquisa estudar o comportamento e a bioatividade do cimento de alfa-fosfato tricalcico de dupla pega em artrodeses tarsocrurais. Utilizaram-se seis caes, adultos, macho ou femeas, sem raca definida, com idades entre dois e cinco anos e pesando entre 18 e 30 kg. Foram constituidos dois grupos com 3 animais cada: um grupo onde empregou-se o cimento de ¿-fosfato tricalcico de dupla pega (Grupo I) e outro utilizando osso esponjoso autogeno (Grupo II). A avaliacao radiografica ocorreu aos 30, 45, 60, 90 e 120 dias apos o procedimento cirurgico. Radiograficamente, a fusao dos ossos das articulacoes ocorreu em ambos os grupos apos o 30o dia, sem qualquer reacao adversa ou do tipo corpo estranho. A estabilidade das articulacoes foi satisfatoria com a utilizacao de fixadores esqueleticos externos. Histologicamente, aos 120 dias, observaram-se diferencas na maturidade das celulas osseas entre os dois grupos ocorrendo absorcao lenta e remodelacao da bioceramica (Grupo I). Relativamente a microscopia eletronica de varredura, foi observada formacao de osso novo diretamente na superficie da bioceramica, sem causar formacao de lacuna entre a interface osso-ceramica. O cimento de alfa-fosfato tricalcico de dupla pega demonstrou ter uma boa resistencia mecanica, propriedades de biocompatibilidade, crescimento osseo direto sobre a ceramica, osteoconducao e, ainda, ocorrencia de lenta absorcao quando comparado ao enxerto ósseo. / The purpose of this research was to estuding the behaviour and bioactivity of the á-tricalcium phosphate cement double setting in tarsocrural arthrodesis. Therefore, six canines, both male and female adults mongrel dogs, aged between two and five years old and weighing between 12 and 18kg, were the objects of this study. They were vi divided into two groups with three animals each. On Group I á-tricalcium phosphate cement double setting was used. The Group II, also considered the control group, autogenous cancellous bone graft was used. The periods chosen for the radiographic analysis were 30, 45, 60, 90 and 120 days after surgery. Radiographyc bone fusions on the joints were observed on both groups after 30 days. The stabilization of the joints with external fixators proved to be very satisfactory. No reaction of foreigh body or infection process due to the material used was observed. The histological analysis performed after 120 days after surgery revealed differences in terms of the maturity of the bone cells between the two groups, showing slow absorption and remodelling of the bioceramic (Group I). In terms of the scanning electronic microscopy, bone growth was detected, right on the surface of the bioceramic, without causing gap formation on the bone-ceramic joint. The á-tricalcium phosphate cement double setting demonstrated to have a good mechanical resistance, bioacompatibility properties, direct bone growth on the ceramic and osteocondution and, still, the occurrence of slow absorption when compared to the bone graft.

A complexidade de desenvolver novas tecnologias para aplicações em reconstituição óssea se deve à necessidade de combinar várias propriedades químicas e físicas para que o material proporcione o desempenho almejado. Particularmente, em aplicações que visam osteogênese, os enxertos sintéticos devem ser bioativos, possuir porosidade com volume, geometria e interconectividade de poros controlados, além de ter boas propriedades mecânicas, dentro de limites relativamente rígidos. Por essa razão, o recobrimento de materiais bioinertes com cerâmicas bioativas se tornou o foco da presente pesquisa. O objetivo desse estudo foi desenvolver um novo método de produção de enxertos cerâmicos com macroporosidade funcionalizada, onde a formação e o revestimento dos poros são realizados em uma única etapa. Foi realizado o estudo de recobrimento com vidro bioativo e fosfato de cálcio. Para isso, agentes porogênicos na forma de grânulos (de 600 &#956m a 2 mm de diâmetro) foram sintetizados pelo método da gelificação de uma solução aquosa de alginato de sódio gotejada em solução de nitrato de cálcio (0,5 M), com incorporação de outros elementos para a formação de biovidro ou fosfato de cálcio. Esses grânulos foram conglomerados a um vidro ou alumina em pó, formando um compósito, que foi tratado termicamente para sinterização e formação de poros. No caso da matriz vítrea, a sinterização ocorreu com cristalização simultânea e concorrente. As cerâmicas resultantes foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, sendo possível observar a formação de macroporos aproximadamente esféricos (de 600 &#956m a 2 mm de diâmetro) revestidos internamente por uma camada de material com possível composição bioativa. / A tough requirement in the manufacture of implants for medicine is to conciliate appropriate mechanical properties and the porosity necessary for bone ingrowth. It is further important to control the fraction, morphology, size, surface to volume ratio and interconnectivity of pores. The difficulty in matching these characteristics is a deterrent for practical applications. High strength materials coated with a bioactive layer can overcome this problem. Therefore, the aim of the present study was to develop a new method for production of implants with functionalized macro porosity on ceramic. The production of a porous glass-ceramic and the internal coating of the pores with a bioactive material were performed in situ. The bioactive glass coating and calcium phosphate coating were studied. In order to achieve this goal, a porogenic agent in the form of beads (from 600 &#956m to 2 mm diameter) were prepared by the gelation of a water solution of sodium alginate into calcium nitrate solution (0.5 M), and incorporation of other components to yield the Bioglass composition or a calcium phosphate. The beads were further mixed with glass or ceramic powder and the assembly was heat treated for sintering. In the case of glass, the sintering occurred with concurrent crystallization. The obtained ceramics were characterized by optical and scanning electronic microscopy, which indicated that the porogenic beads acted successfully as a sacrificial template to produce functionalized macro pores.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo_Abstract.pdf: 35434 bytes, checksum: 4a34b93b68ea9438424d2b7000f35123 (MD5) Previous issue date: 2005-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bone defects arise from many causes including traumas, infections, tumors and congenital deformations. They are the main problems in orthodontic and orthopedic surgical clinics. In the last few years it was verified that porous ceramics are more and more used in medical applications such as substitution and regeneration of bone tissues, mainly the ceramic formed by Ca/P composition (calcium phosphates). These ceramic are broadly used in biomedical applications due to their mineralogical characteristics, which are similar to the biological apatite (bones of human skeleton), and also because they have an excellent biocompatibility. The aim of this work was focused on the optimization of the elaboration process by aqueous suspension and on the characterization of biomaterials composed of calcium phosphate and composites (calcium phosphate plus alumina). The purpose was to improve the mechanical properties of the calcium phosphate by incorporation of 5%, 10%, 20% and 30% in volume of micrometrics particles of sol-gel Al2O3-a, preserving its biocompatibility. The characterization was performed through morphological, microestrutural, physical, chemistry, and mechanical investigations, as well as by biocompatibility and thermal behavior. The results showed that the bioceramic powders obtained from calcination at 900ºC are formed by small agglomerated particles, in the size bellow 200 nm, for the calcium phosphate, and for the composite powders it was observed debris of sol-gel alumina particles dispersed inside the powders of the calcium phosphate. Evidences from X-ray diffraction showed that the powders, after calcination, are constituted of hydroxyapatite and calcium oxide for calcium phosphate, and for the composites it was found the same phases plus sol-gel alumina. On the biomaterials obtained by thermal treatment of the powders at 1300ºC and sintered at 1300ºC/2 hours, the present phases are hydroxyapatite and calcium oxide for calcium phosphate, and calcium aluminate oxide and tricalcium aluminate for the composites. Higher mechanical strength were observed on calcium phosphate containing 5 and 10% of sol-gel alumina. Complementally "in vitro" study of citotoxity enhanced the biocompatibility of the materials where the best results were obtained on the composite containing 20% of sol-gel alumina. / Os defeitos ósseos são resultados apresentados por diferentes causas incluindo traumas, infecções, tumores e deformações congênitas. Estes são os principais problemas nas clínicas cirúrgicas ortopédicas e odontológicas. No decorrer dos últimos anos, constatou-se que as cerâmicas microporosas destacam-se em aplicações de substituição e regeneração de tecidos ósseos, principalmente as cerâmicas formadas pela composição Ca/P, os fosfatos de cálcio. Estas cerâmicas vêm tomando um espaço importante em aplicações biomédicas, em razão de suas características mineralógicas semelhantes às apatitas da estrutura óssea do esqueleto humano, e também por apresentarem boa biocompatíbilidade. O objetivo deste trabalho concentrou-se na otimização do método de elaboração via úmida e caracterização de biomateriais fosfato de cálcio e compósitos. Tendo como interesse melhorar as propriedades mecânicas da matriz fosfato de cálcio, pela incorporação de partículas micrométricas de Al2O3-&#945; sol-gel nas concentrações de 5%, 10%, 20% e 30% em volume e preservar as características de biocompatíbilidade destes biomateriais. Os estudos de caracterização foram realizados em nível morfológico, microestrutural, física, química, das propriedades mecânicas, do comportamento térmico e da biocompatíbilidade. Os resultados destes estudos, mostraram que, os pós biocerâmicos obtidos a partir da calcinação a 900ºC, são formados por finas partículas aglomeradas, apresentando tamanho (d < 200nm) para a matriz fosfato de cálcio, já para os pós compósitos, constatou-se a presença dos fragmentos de alumina-a&#61472; sol-gel,&#61472; dispersos dentro do pó da matriz. Os resultados obtidos pela técnica de difractometria de Raios X para os pós obtidos da calcinação, mostraram em seus espectros a presença da fase hidroxiapatita e óxido de cálcio para a matriz e para os compósitos, mais a presença da alumina-a sol-gel. Para os pós biocerâmicos obtidos do tratamento térmico a 1300ºC e biomateriais sinterizados a 1300ºC/2 horas, apresentaram em seus espectros as fases de hidroxiapatita, óxido de cálcio para a matriz e óxido aluminato de cálcio e aluminato tricálcico para os compósitos. Os ensaios mecânicos mostram claramente maior valor da tensão de ruptura flexão três pontos, para os compósitos fosfato de cálcio/5% e 10% de Al2O3-a sol-gel em volume em suas composições. O estudo complementar de citotoxidade in vitro , colocou em evidência a biocompatíbilidade das diferentes composições, observando melhor resultado para o pó compósito com 20% em volume de Al2O3-a sol-gel.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 Capa.pdf: 585933 bytes, checksum: 876edab1eb3aafda527fca07c17c76c8 (MD5) Previous issue date: 2009-12-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dentre as biocerâmicas de fosfato de cálcio, a hidroxiapatita (Caio(P04)6(OH)2) nanoestruturada é um dos biomateriais atrativos em aplicações biomédicas e odontológicas por apresentar características de bioatividade e similaridade mineralógica e composicional com a fase inorgânica do osso humano. Os nanocompósitos de hidroxiapatita/alumina nanocristalina emergem como promissores materiais em aplicações biomédicas por oferecem boa absorção, osseointegração e osseoindução que também contribuem para a reconstituição e formação do novo tecido ósseo precoce. O presente trabalho de pesquisa tçve como objetivo a síntese via úmida de uma matriz óssea de fosfato de cálcio nanoestruturada, para posterior elaboração da matriz hidroxiapatita e dos nanocompósitos~hidroxiapatita/Al2O3 a sol-gel nas concentrações de 1, 2, 3 e 5% em volume de alumina-a nanométrica dispersa na posição inter intragranular na matriz óssea de hidroxiapatita. Este método permite a obtenção de pós nanoestruturados de hidroxiapatita formados por finas partículas com tamanho inferiores a 100 nm. O método por moinho atritor, utilizado para elaboração dos pós nanocompósitos, forneceu pós nanoestruturados apresentando boa dispersão da segunda fase A1203-a, em posição inter-intragranular na matriz cerâmica de hidroxiapatita. Os estudos de caracterização foram realizados em nível da morfologia, da microestrutura, da nanoestrutura e do comportamento térmico, para os pós nanoestruturados obtidos do processo de síntese. Determinaram-se também as propriedades mecânicas para as diferentes composições de biomateriais obtidos da sinterização a 1 250°C/2h.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2898286 bytes, checksum: 7a8842edb5985f0718dcfbe6e1423c29 (MD5) Previous issue date: 2014-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hydroxyapatite has been explored as an excellent biomaterial due its compatibility with the bone tissue, mainly with application to the drug adsorption. This work aimed to synthesize hydroxyapatite with controlled porosity, through co precipitation method using casein as template and to investigate the loading capacity of the ibuprofen in the obtained hydroxyapatite. Therefore in this study, it was synthesized hydroxyapatites with the calcium nitrate, calcium chlorite e ammonium phosphate. The solids were characterized by X ray diffratometry, N2 adsorption/dessorption measurements, infrared spectroscopy, thermogravimetry and scanning electron microscopy. The synthesis reproducibility was verified. The solid was used to carry and to deliver ibuprofen drug. The synthetized matrices, with and without template, formed monophasic compounds, which were indexed to hydroxyapatite. Surface area values were 114 e 147 m2 g-1 for the solids obtained with calcium chlorite and calcium nitrate, respectively. The loading study indicated higher drug incorporation when the solvent polarity decreased at 24 h and room temperature. For the adsorption tests, the maximum loading values were 188 and 184 mg g-1 in ethanol and hexane, respectively at reaction times of 120 and 360 min. The release tests showed a fast kinetic at the first 24 h, and more slower process after this time. The equilibrium time was reached after 38 h with a maximum release about 97% for the ibuprofen on mesoporous solid / A hidroxiapatita tem sido explorada como um excelente biomaterial por sua compatibilidade com o tecido ósseo, com ênfase para carregamento de fármacos. Este trabalho tem como objetivo sintetizar a hidroxiapatita com porosidade controlada por meio do método de co-precipitação, utilizando caseína como agente direcionador de estrutura, e avaliar a capacidade de carregamento do fármaco ibuprofeno pela hidroxiapatita obtida, visando aplicação em sistema de liberação controlada de fármaco. Portanto, no presente estudo a hidroxiapatita foi obtida pelo método da co-precipitação utilizando os sais de nitrato e cloreto de cálcio e fosfato de amônio. Os sólidos foram caracterizados por difratometria de raios X, medidas de adsorção/dessorção de nitrogênio, espectroscopia na região do infravermelho, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura. Um estudo sistemático de reprodutibilidade da síntese foi realizado. O sólido foi aplicado em ensaios de carregamento e liberação de ibuprofeno. As matrizes sintetizadas, sem e com agente direcionador, formaram materiais monofásicos, indexados à hidroxiapatita. Os valores de área superficial foram de 114 e 147 m2 g-1 para os sólidos obtidos com percussor cloreto de cálcio e nitrato de cálcio, respectivamente. Os estudos de carregamento do ibuprofeno indicaram maior incorporação do fármaco com a diminuição da polaridade solvente utilizando tempo de 24 horas a temperatura ambiente. As quantidades máximas de ibuprofeno carregado foram de 188 e 184 mg g-1 em etanol e hexano, respectivamente em 120 e 360 min, indicando que HA mesoporosa proporciona boa capacidade de carregamento do fármaco. Os ensaios de liberação mostraram uma cinética rápida nas primeiras 24 h, seguida por uma cinética lenta. O equilíbrio foi atingindo após 38 h com máximo de liberação em torno de 97% do fármaco carregado no sólido mesoporoso