O objetivo do presente estudo foi quantificar, in vitro, a permeabilidade da dentina tratada com dois agentes anti-hiperestésicos à base de oxalato e um à base de fosfato de cálcio, por meio de testes de condutividade hidráulica e de espectroscopia de impedância eletroquímica e, ainda, determinar se espectroscopia de impedância eletroquímica pode ser considerada um método alternativo para avaliar a capacidade obstrutiva de agentes antihiperestésicos. Para o teste de condutividade hidráulica foram utilizados vinte quatro discos de dentina, obtidos de terceiros molares humanos extraídos, que foram divididos em três grupos de oito espécimes, correspondentes aos três materiais testados: gel Experimental, Sensi Kill e BisBlock. Outros dezoito discos foram selecionados para o teste de espectroscopia de impedância eletroquímica, sendo divididos em três grupos de seis espécimes, correspondentes aos três agentes anti-hiperestésicos citados anteriormente. Para ambos os testes as medidas foram realizadas nas seguintes condições: na presença de smear layer; após condicionamento com ácido fosfórico a 37% e após a aplicação dos materiais na superfície oclusal dos discos de dentina. Com base na análise estatística dos resultados, verificou-se, por meio dos dois métodos utilizados, que o gel Experimental e o BisBlock apresentaram efeitos estatisticamente semelhantes na redução da permeabilidade e foram significantemente mais eficientes que o Sensi Kill. Pode-se concluir que os agentes anti-hiperestésicos Experimental e BisBlock mostraram-se efetivos na redução da permeabilidade dentinária, pelos dois métodos de avaliação, e que o método de espectroscopia de impedância eletroquímica pode ser considerado um método alternativo para a avaliação da capacidade obstrutiva de agentes anti-hiperestésicos. / The aim of the present study was to quantify in vitro the dentin permeability of dentin treated with two potassium oxalate dentin desensitizers and one calcium phosphate agent through hydraulic conductance (Lp) and eletrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests and, yet, to determine whether EIS may be considered a suitable alternative method to evaluate the occlusive capacity of the dentin desensitizers. For the hydraulic conductance, twenty-four dentin discs were obtained from extracted human third molars, which were divided into three groups of eight specimens, corresponding to the materials to be tested: Experimental gel, Sensi Kill and BisBlock. Other eighteen dentin discs were selected for theEIS and divided into three groups of six specimens corresponding to the three dentin desensitizers mentioned before. For both tests, the following conditions were measured: in the presence of smear layer, after 37% phosphoric acid etching and after the application of the tested materials in the occlusal surfaces of dentin discs. Based upon the statistical analysis of the results, it was demonstrated by both methods that Experimental gel and BisBlock performed statistically similarly in reducing dentin permeability and were significantly more efficient that Sensi Kill. It can be concluded that the dentin desensitizers Experimental e BisBlock were demonstrated to be effective in the reduction of dentin permeability by both experimental methods and that EIS may be considered as an alternative method for the evaluation of the obstructive capacity of dentin desensitizers.

O efeito protetor da caseína fosfopeptídea fosfato de cálcio amorfo (CPP-ACP) contra a erosão dentária é controverso. Este estudo in situ teve como objetivo investigar a capacidade de uma goma de mascar com CPP-ACP em prevenir uma única desmineralização erosiva. Blocos de esmalte bovino (120) selecionados pela dureza superficial inicial foram divididos aleatoriamente entre os grupos: GI - goma de mascar com CPP-ACP, GII - goma de mascar sem CPP-ACP e GIII - controle negativo para avaliação do efeito protetor sem estimulação salivar (sem goma de mascar). Dezenove voluntários participaram do estudo durante três fases cruzadas de 2 h cada. Nas fases de GI e GII os voluntários usaram dispositivos intrabucais palatinos contendo 2 blocos de esmalte, durante 120 minutos e mascaram uma unidade da goma de mascar correspondente ao grupo nos últimos 30 minutos. No grupo controle os voluntários usaram o dispositivo intrabucal por 2h, sem uso de goma de mascar. Em cada fase, imediatamente após a utilização, os dispositivos intrabucais foram imersos em refrigerante tipo cola durante 5 minutos para promover a desmineralização erosiva. A dureza superficial final foi mensurada e os valores foram utilizados para o cálculo do percentual de perda de dureza. Os dados foram analisados por ANOVA de medidas repetidas e teste Tukey (&#x3B1; = 5%). Menor perda de dureza do esmalte foi encontrada após a utilização de goma de mascar com (GI - 32,7%) e sem (GII - 33,5%) CPP-ACP relação ao efeito salivar sem estimulação (GIII - 39,8%) (p <0,05). Não houve diferença entre GI e GII (p> 0,05). Os resultados sugerem que a utilização de goma de mascar imediatamente antes de uma desmineralização erosiva é capaz de diminuir a perda de dureza do esmalte. No entanto, a presença de CPP-ACP na goma de mascar não foi capaz de melhorar este efeito. / The erosion-protective effect of CPP-ACP is controversial. This in situ study aimed to investigate the ability of CPP-ACP chewing gum to prevent a single event of erosive demineralization. Bovine enamel blocks (120), after selection (initial surface hardness) were randomly assigned to groups: GI-chewing gum with CPP-ACP, GIIchewing gum without CPP-ACP and Control group-salivary effect without stimulation (no gum). Nineteen volunteers participated on this study during 3 crossover phases of 2 h. On GI and GII, the volunteers wore intraoral palatal devices for 120 min and chewed a unit of the corresponding chewing gum on the last 30 min. On Control group the volunteer wore the appliance for 2 h, without chewing gum. On each phase immediately after the intraoral use, devices were extra orally immersed in cola drink for 5 minutes to promote erosive demineralization. The percentage of surface hardness loss was calculated. The data were analyzed by Repeated Measures ANOVA and Turkeys test. Less enamel hardness loss was found after the use of chewing gum with (GI-32.7 %) and without (GII-33.5%) CPP-ACP when compared to salivary effect without stimulation (control- 39.8%) (p<0.05). There was no difference between GI and GII (p>0.05). The results suggest that the use of chewing gum immediately before an erosive demineralization is able to diminish the enamel hardness loss. However, the presence of CPP-ACP in the chewing gum cannot enhance this protective effect.

Fraturas cominutivas com grandes perdas ósseas são comuns em animais silvestres, sendo de maior prevalência em aves, devido a traumas, com a crescente urbanização e desmatamento. Um dos problemas para o tratamento dessas fraturas nesses animais é a dificuldade do uso de enxertia autógena, devido os locais de coleta não oferecerem material suficiente e pela alta taxa de morbidade. Assim, a engenharia de biomateriais vem desenvolvendo diversos dispositivos com a intenção de auxiliar nesse tratamento. O uso de cimento ósseo é crescente nesse meio, e tem como objetivo a recuperação e reintrodução do animal a seu habitat. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do cimento ósseo de hidroxiapatita deficiente em cálcio (HAD) associado ou não a proteína morfogenética óssea (BMP), para o tratamento do defeito crítico (DC) diafisário em ulna de galinhas domésticas. Foram utilizadas 32 aves, separadas em 4 grupos de 8 animais, sendo: controle negativo (GCN), controle positivo (GCP), cimento de HAD (GHAD) e cimento HAD associado a BMP (GHAD+BMP). Todos os animais passaram pelos procedimentos de ostectomia e a fixação dos fragmentos por meio da colocação de um pino intramedular de 1,5mm de forma retrógada, e acompanhados por período de 60 dias. Foram realizados exames radiográficos, análise histopatológica e biomecânica das ulnas. O presente trabalho demonstrou que não houve diferença significativa de consolidação entre os grupos com e sem BMP, porém o HAD+BMP apresentou-se mais eficiente para DC em galinhas na avaliação histopatológica, levando a resposta osteoindutora, por parte do cimento, e osteogênica, pela proteína. / Comminuted fractures with great bone loss are common in wild animals, being more present in birds due to trauma related to growing urbanization and deforestation. One of the problems of the treatment of these kinds of fractures in these animals is the difficulty of using autogenous grafting because collection places do not offer enough material and also because of the high morbidity rate. Therefore, biomaterials engineering has been developing several devices intending to help on this treatment. Therewith, the use of bone cement is increasing in this environment, and has as its goal the recovery and reintroduction of the animal to its habitat. The objective of this work was to evaluate the use of calcium deficient hydroxyapatite bone cement (HAD) for the treatment of diaphysialcritical defect (DC) in ulna of domestic hens. Thirty-two birds were used, divided in four groups of eight animals, being: negative control (GCN), positive control (GCP), HAD cement (GHAD) and HAD cement associated with bone morphogenetic protein (GHAD + BMP). All animals went through the procedure of ostectomy and fixation of the fragments by placing a 1.5mm intramedullary pin in a retrograde way, and assisted for a period of 60 postoperative days. Radiographic examinations, histopathological and biomechanical analysis of the ulna were performed.The present paper demonstrated that there was not a significant consolidation measure between the groups with no BMP, however HAD + BMP presented more efficient results for DC in hens in the histopathological evaluation, leading to an osteoinductive response by cement and osteogenic by the protein.

Orientador: Benedito Barraviera / Resumo: O reparo do tecido ósseo é um desafio antigo da ciência mundial. A partir das décadas de 70-80, os biomateriais passaram a ser explorados e hoje desempenham importante papel na engenharia tecidual. Estes, quando aplicados na enxertia óssea, devem ser bioativos, biocompatíveis e reabsorvíveis. A integração entre os diversos materiais de origem sintética e os arcabouços biológicos possui amplo espectro de uso. Dentre os arcabouços destacam-se os compostos à base de fibrina por suas propriedades hemostáticas, estabilidade e morfologia favorável à proliferação celular. A presente revisão abordou a estrutura e constituição do tecido ósseo e suas limitações no processo de reparo, a relevância da engenharia tecidual aplicada à esta finalidade e os biomateriais utilizados para otimizar tal processo, com ênfase especial aos materiais compostos por fosfatos de cálcio, células tronco mesenquimais e sua aplicação junto ao arcabouço biológico selante de fibrina, com destaque para o selante heterólogo de fibrina, agora denominado biopolímero de fibrina, um produto único e em fase de testes em experimentação animal e estudos clínicos. Propõe-se, ao final desta, uma nova abordagem para a regeneração de defeitos ósseos de ratos baseada na associação entre o selante heterólogo de fibrina, o fosfato de cálcio bifásico e células tronco mesenquimais. / Abstract: Bone tissue repair is an ancient challenge of world science. From the 70s and 80s, biomaterials began to be explored and nowadays play an important role in tissue engineering. These, when applied in bone grafting, have to be bioactive, biocompatible and resorbable. The integration between the various materials of synthetic origin and biological scaffolds has a wide spectrum of use. Among these scaffolds, fibrin-based compounds are distinguished by their hemostatic properties, stability and morphology favorable to cell proliferation. The present review addressed the structure and constitution of bone tissue and its limitations in the repair process, the relevance of tissue engineering approaches applied to this purpose and the biomaterials used to optimize this process, with special emphasis on materials composed of calcium phosphates, mesenchymal stem cells and its application with the biological sealant fibrin scaffold, highlighting the heterologous fibrin sealant, now named as fibrin biopolymer, a unique product testing in animal experimentation and clinical studies. At the end of this, a new approach is proposed for the regeneration of rat bone defects based on the association between heterologous fibrin sealant, biphasic calcium phosphate and mesenchymal stem cells. / Mestre

Fraturas cominutivas com grandes perdas ósseas são comuns em animais silvestres, sendo de maior prevalência em aves, devido a traumas, com a crescente urbanização e desmatamento. Um dos problemas para o tratamento dessas fraturas nesses animais é a dificuldade do uso de enxertia autógena, devido os locais de coleta não oferecerem material suficiente e pela alta taxa de morbidade. Assim, a engenharia de biomateriais vem desenvolvendo diversos dispositivos com a intenção de auxiliar nesse tratamento. O uso de cimento ósseo é crescente nesse meio, e tem como objetivo a recuperação e reintrodução do animal a seu habitat. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do cimento ósseo de hidroxiapatita deficiente em cálcio (HAD) associado ou não a proteína morfogenética óssea (BMP), para o tratamento do defeito crítico (DC) diafisário em ulna de galinhas domésticas. Foram utilizadas 32 aves, separadas em 4 grupos de 8 animais, sendo: controle negativo (GCN), controle positivo (GCP), cimento de HAD (GHAD) e cimento HAD associado a BMP (GHAD+BMP). Todos os animais passaram pelos procedimentos de ostectomia e a fixação dos fragmentos por meio da colocação de um pino intramedular de 1,5mm de forma retrógada, e acompanhados por período de 60 dias. Foram realizados exames radiográficos, análise histopatológica e biomecânica das ulnas. O presente trabalho demonstrou que não houve diferença significativa de consolidação entre os grupos com e sem BMP, porém o HAD+BMP apresentou-se mais eficiente para DC em galinhas na avaliação histopatológica, levando a resposta osteoindutora, por parte do cimento, e osteogênica, pela proteína. / Comminuted fractures with great bone loss are common in wild animals, being more present in birds due to trauma related to growing urbanization and deforestation. One of the problems of the treatment of these kinds of fractures in these animals is the difficulty of using autogenous grafting because collection places do not offer enough material and also because of the high morbidity rate. Therefore, biomaterials engineering has been developing several devices intending to help on this treatment. Therewith, the use of bone cement is increasing in this environment, and has as its goal the recovery and reintroduction of the animal to its habitat. The objective of this work was to evaluate the use of calcium deficient hydroxyapatite bone cement (HAD) for the treatment of diaphysialcritical defect (DC) in ulna of domestic hens. Thirty-two birds were used, divided in four groups of eight animals, being: negative control (GCN), positive control (GCP), HAD cement (GHAD) and HAD cement associated with bone morphogenetic protein (GHAD + BMP). All animals went through the procedure of ostectomy and fixation of the fragments by placing a 1.5mm intramedullary pin in a retrograde way, and assisted for a period of 60 postoperative days. Radiographic examinations, histopathological and biomechanical analysis of the ulna were performed.The present paper demonstrated that there was not a significant consolidation measure between the groups with no BMP, however HAD + BMP presented more efficient results for DC in hens in the histopathological evaluation, leading to an osteoinductive response by cement and osteogenic by the protein.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-18T18:02:47Z No. of bitstreams: 1 ANA CAROLINA BRASIL MARCELINO FOOK - DISSERTAÇÃO PPGCMat 2008..pdf: 7663913 bytes, checksum: 64b5bf9a06563efc6a355578e171b98e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T18:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANA CAROLINA BRASIL MARCELINO FOOK - DISSERTAÇÃO PPGCMat 2008..pdf: 7663913 bytes, checksum: 64b5bf9a06563efc6a355578e171b98e (MD5) Previous issue date: 2008-02-26 / Atualmente na área de biomateriais destinados à regeneração óssea, existe um interesse no desenvolvimento de materiais capazes de estimular a resposta biológica necessária para restabelecer as funções do tecido ósseo em caso de perda, falta ou mau funcionamento. A hidroxiapatita (HA, Caio(P04)6(OH)2) que apresenta semelhança com a fase mineral dos ossos e dos dentes, é biocompatível e osteocondutiva, e tem excelente afinidade química e biológica com os tecidos ósseos. Este trabalho teve como objetivo desenvolver biocerâmicas porosas para regeneração óssea utilizando a técnica réplica da esponja polimérica. Foram utilizadas esponjas de poliuretano com densidades variadas para a obtenção dos suportes porosos. Os resultados de espectroscopia no infravermelho e difração de raios X revelaram a formação da HA monofásica e confirmaram a eficiência da reação de neutralização utilizada na obtenção da pasta cerâmica. As análises por microscopia eletrônica de varredura revelaram suportes com poros interconectados com tamanhos variados na ordem de macro (>100um) e microporosidade (1-20um) em menor ou maior grau dependendo da densidade da esponja utilizada na produção das amostras. Estes resultados foram comprovados pela análise de porosimetria de mercúrio. Os suportes porosos HAPU-28 destacaram-se por apresentar maior porosidade total em comparação com os suportes produzidos com esponja de menor densidade (HAPU-20 e HAPU-25). Os resultados apontam os suportes porosos de HA desenvolvidos nesse estudo como materiais em potencial para aplicação como substitutos ósseos por apresentarem alta porosidade (>70%), composição química, interconectividade e tamanhos dos poros adequados à regeneração óssea. / Currently in the area of biomateriais destined for bone regeneration, exists an interest in the development of materiais capable to stimulate the biological reply necessary to reestablish the functions of the bone tissue in loss, lack or bad functioning case. The hydroxyapatite (HA, Caio(P04)6(OH)2) that shows similarity with the mineral phase of bone and teeth, it is biocompatible and osteoconductive, and has excellent chemical and biological affinity with the bone tissue. This study aimed to develop porous bioceramics for bone regeneration using the replica of the polymeric sponge technique. Polyurethane sponges were used with varying densities to obtain the scaffolds. Results of infrared spectroscopy and X-ray diffraction analysis revealed the formation of the HA monophasic and confirmed the efficiency of the neutralization reaction used in obtaining the slurry ceramics. Analyses by scanning electron microscopy revealed scaffolds with interconnected pores with different sizes on the order of macro and microporosity to a lesser or greater degree depending on the density of foam used in the production of samples. These results were proven by the analysis of the mercury porosimetry. The porous scaffold HAPU28 detached by showing higher total porosity compared to scaffold produced with sponge of lower density (HAPU-20 and HAPU-25). The results indicate the porous HA scaffolds developed in this study as potential materiais for application as bone substitutes to have high porosity (> 70%), chemical composition, interconnectivity and pore sizes appropriate to the bone regeneration.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4615.pdf: 2688296 bytes, checksum: 18c8fbe6fb83004856a32c02827d70f5 (MD5) Previous issue date: 2011-11-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / Rabies is a zoonotic viral disease caused by a virus of the genus Lyssavirus that affects several species of mammals. Rabies remains a global public health threat that kills more than 55,000 people per year mainly in developing countries, this disease once established do not have a specific treatment. The RV envelope is composed of a glycoprotein, known as a unique antigen capable of conferring immune response against the rabies, and therefore, is the focus of research for development an efficient and safe recombinant vaccine based on this viral antigen. Cell line stably transfected S2 Drosophila melanogaster have been used in the production of many heterologous proteins and has been studied for the production of the rabies virus glycoprotein (RVGP) in our laboratory. This approach involves the selection of high producing cell populations; procedure that requires considerable periods of time (months), increasing management and costs of production. In this sense, in recent decades, many systems focused on the expression of heterologous proteins by transient expression of genes, were analyzed because they allow obtaining significant quantities of recombinant protein in a short period of time (weeks). For the use of transient transfection technology can be found a variety of methods and available agents, such as electroporation, cationic lipids, cationic polymers and calcium phosphate precipitated. The choice and optimization of each of them depends mainly on the cell type and protein being expressed. Thus, the objective of this study was to evaluate the transient expression of the glycoprotein gene of rabies virus (RVGP) in insect cells of Drosophila melanogaster S2 lineage, evaluating the vehicles transfection: calcium phosphate, cationic lipid (Cellfectin) and cationic polymer (ExGen500 and JetPEI). In order to determine the most efficient transfection agent, experiments were performed in 6 well plate and bottle of 100 mL of culture, which analyzed the influence of cell density, the concentration of DNA and transfection reagent volume on the expression of RVGP assessed by ELISA and fluorescence microscopy. Yields ranging from 50-90 ng/107cel were obtained in different experiments on multiwell plate, suggesting strong effect of ratio DNA: transfection agent used. Comparison of transfection agents showed no significant differences. In transfections made in suspension culture was analyzed the effect of the plasmid (whether or not the signal of BiP cell secretion) on the expression RVGP. When we used the plasmid containing the signal BiP (pMTiRVGP) were obtained 160 ng/107cel of RVGP production, and 200 ng/mL of volumetric production without significant differences between the different transfection agents. However, significant differences were found when we used the plasmid not containing the signal BiP (pMTRVGP), with the RVGP production was 60 ng/107cells in cells transfected with Cellfectin, ExGen500 and calcium phosphate, except in cells transfected with JetPEI was reached a production of 120 ng/107cells. In preliminary experiment bottle type "spinner" with a working volume of 60 mL were achieved expressions of 140 ng/107cel of RVGP in cells transfected with JetPEI and calcium phosphate. This suggests that optimization of culture conditions and transfection are possible to increase recombinant protein expression in cultured on a large scale. / A raiva é uma enfermidade causada por um vírus do gênero Lyssavirus que afeta várias espécies de mamíferos. Esta doença apresenta um alto custo social e econômico principalmente em países em desenvolvimento. Na superfície do vírus da raiva está localizada a glicoproteína do vírus, reconhecida como antígeno capaz de conferir resposta imunológica contra a raiva, sendo, o foco de pesquisas no desenvolvimento de uma vacina recombinante. Células da linhagem Drosophila melanogaster S2 estavelmente transfectadas têm sido usadas na produção de muitas proteínas heterólogas e tem sido estudada para a produção da glicoproteína do vírus da raiva (RVGP) em nosso laboratório. A abordagem para a obtenção de linhagens recombinantes estáveis envolve a seleção de populações celulares altamente produtoras; sendo um processo que requer consideráveis períodos de tempo (meses), uma elevada manipulação e altos custos de produção. Neste sentido, nas últimas décadas, muitos sistemas focados na expressão de proteínas heterólogas através da expressão transiente de genes foram analisados, porque eles permitem a obtenção de quantidades consideráveis de proteína recombinante em um curto período de tempo (semanas). Para o uso da tecnologia de transfecção transiente pode ser encontrada uma variedade de métodos e agentes disponíveis, tais como eletroporação, lipídeos catiônicos, polímeros catiônicos e fosfato de cálcio. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão transiente do gene da glicoproteína do vírus da raiva (RVGP) em células de inseto da linhagem Drosophila melanogaster S2, avaliando os veículos de transfecção fosfato de cálcio, lipídeo catiônico (Cellfectin) e polímero catiônico (ExGen500 e JetPEI). A fim de determinar o agente de transfecção mais eficiente, foram feitos experimentos em placa de 6 poços e frasco de cultivo de 100mL, onde foram analisados a influência da densidade celular; a concentração de DNA, o volume do reagente de transfecção sobre a expressão da RVGP analisada através do método de ELISA. Quantidades de RVGP que variaram entre 50-90 ng/107cel foram obtidas nos diferentes experimentos feitos em placa, sugerindo um efeito da relação DNA: agente de transfecção. A comparação entre os agentes de transfecção não mostrou diferenças significativas. Nas transfecções feitas em cultura em suspensão foi analisado o efeito de transfectar o plasmídeo para expressão de RVGP contendo ou não o sinal de secreção celular BiP. Quando foi usado o plasmídeo contendo o sinal BiP (pMTiRVGP) foram atingidas valores de RVGP de 160 ng/107cel e produções volumétricas de 200 ng/mL, porém sem diferenças significativas entre os diferentes agentes de transfecção. Entretanto, foram encontradas diferenças quando foi usado o plasmídeo não contendo o sinal BiP (pMTRVGP), onde a produção de RVGP foi de 60 ng/107cells nas células transfectadas com Cellfectin, ExGen500 e fosfato de cálcio, porém as células transfectadas com JetPEI obtiveram uma produção de 120 ng/107cels de RVGP. Em experimento em frasco de cultivo tipo spinner com volume de trabalho de 60 mL, foram atingidas expressões de RVGP de 140 ng/107cel para células transfectadas com JetPEI e fosfato de cálcio, sugerindo que otimizações nas condições de cultivo e transfecção ainda podem ser testadas visando aumentar a expressão da proteína recombinante em cultivos em larga escala.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gisele Dalmonico.pdf: 8818399 bytes, checksum: 54cd754bf0a330bb5a3710ceaea2c8ed (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Treatments for bone loss are research topics and involve different areas of scientific knowledge, engineering, physics, chemistry, biology and biomedicine. The biomaterials that stand out as replacement in bone structure treatments are hydroxyapatite, &#946; and &#945; calcium phosphate, biphasic hydroxyapatite/calcium phosphate &#946; and &#945; and hydroxyapatite matrix nanocomposite biomaterials. These biomaterials stand out as bone substitutes because they present a crystallography similar to that of human skeleton bone apatite, being bioactive and biocompatible. Nanostructured biphasic bioceramics are researched and show potential to be bone substitutes in surgical repairing procedures and reconstruction of bone tissue. This project was developed based on research of biomaterials of calcium phosphates, involving the synthesis of two matrices of calcium phosphates: &#946;-calcium phosphate (&#946;-TCP) and hydroxyapatite (HA) and the preparation of microporous granular biomaterials of &#946;-TCP, HA and biphasic compositions HA/&#946;-TCP. All biomaterials were characterized by different techniques: X-ray diffraction, infrared spectroscopy in Fourier transform (FTIR), Raman spectroscopy, specific surface area for BET, particle size by laser diffraction, density of helium pictometria, porosimetry mercury and hydrostatic porosity by Arthur, differential scanning calorimetry, dilatometry, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, confocal microscopy, optical microscopy, polarized light microscopy. The interest of this research was to evaluate the performance of biomaterials in in vivo tests for the time periods of 90 and 180 days, in relation to osseointegration and the formation of neoformed bone tissue and determine which biomaterials presented potential as bone replacement for biomedical applications. The results found are encouraging and demonstrate that the granulated microporous biomaterials of calcium phosphate proves to be ability to repair and bone reconstruction for the two test times in vivo evaluated, revealing the osseointegration and bone formation similar between the compositions. / Os tratamentos de perdas ósseas são temas de pesquisa que envolve diferentes áreas do conhecimento científico, engenharia, física, química, biologia e biomédica. Os biomateriais que se destacam como substitutos em tratamentos da estrutura óssea são a hidroxiapatita, os fosfatos de cálcio-&#946; e &#945;, os bifásicos hidroxiapatita/fosfato de cálcio-&#946;, &#945; e os biomateriais nanocompósitos de matriz hidroxiapatita. O destaque destes biomateriais como substitutos ósseos, se deve, por apresentarem cristalografia similar à da apatita óssea do esqueleto humano, por serem bioativos e biocompatíveis. As biocerâmicas bifásicas nanoestruturadas são pesquisadas e demonstram ser promissoras como substitutos ósseos em procedimentos cirúrgicos de reparação e reconstrução do tecido ósseo. Este projeto se desenvolveu com base na investigação de biomateriais de fosfatos de cálcio, envolvendo a síntese de duas matrizes de fosfatos de cálcio: Fosfato de cálcio-&#946; (TCP-&#946;) e hidroxiapatita (HA) e elaboração de biomateriais granulados microporosos de TCP-&#946;, HA e bifásicos HA/TCP-&#946;. Todos os biomateriais granulados foram caracterizados por diferentes técnicas: difratometria de raios X, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, área superficial específica por BET, tamanho de partícula por difração a laser, densidade por pictometria de hélio, porosimetria de mercúrio e hidrostática com método de Arthur. Com relação ao comportamento térmico utilizou-se a calorimetria exploratória diferencial, dilatometria. A caracterização microestrutural foi realizada com a microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, microscopia confocal, microscopia óptica, microscopia de luz polarizada. Esse projeto de pesquisa envolveu a elaboração de biomateriais granulados microporosos de fosfatos de cálcio, o interesse foi avaliar o desempenho destes em teste in vivo, para os tempos de 90 e 180 dias em tíbia de ovinos, em relação ao desempenho dos mesmos sobre a osseointegração e a neoformação do novo tecido ósseo. Os resultados encontrados são animadores e demonstram que todas as composições de biomateriais granulados microporos de fosfatos de cálcio, demonstraram capacidade de reparação e reconstrução óssea para os dois tempos de teste in vivo avaliados, revelando a osseointegração e a neoformação óssea semelhante entre as composições.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA15MA177.pdf: 755005 bytes, checksum: d47e1b3be9b01d28494b49fd777da7f7 (MD5) Previous issue date: 2015-07-20 / The nanostructured calcium phosphate bioceramics have shown importance in bone repair biomaterials for its chemical and crystallographic similarity with bone tissue crystalline structure, increasing their relevance in orthopedics, dentistry and bone healing. These biomaterials have interconnected microporous nanostructure, made of thin grains and micropores, which favor their use as synthetic matrix in recuperation of injure bone. In vitro cell culture is a value tool for studying the mechanisms whereby biomaterials can cause adverse reactions in cell level, indicating their potential use at medical practice. The aim of this study was to evaluate the biocompatibility of porous calcium phosphate bioceramics with different morphology of grains and microporous by MTT assay, cell growth curve and cell-material interaction study by scanning electron microscope (SEM). The cell-material interaction study by SEM showed fibroblasts adhesion and proliferation in the biomaterials surface. In the results of MTT assay and cell growth curve it was found that the tested biomaterials were biocompatible, making them suitable candidates as bone substitutes. The biomaterial composed by 80% TCP-&#946;/20% HA (1,67M/1100 °C/2h) showed cell viability less than 70% and descendant growth curve, indicating certain level of cytotoxicity / As biocerâmicas nanoestruturadas de fosfato de cálcio tem se destacado na área de biomateriais de reconstituição óssea pela sua semelhança química e cristalográfica com a apatita óssea do esqueleto humano, reforçando sua importância na ortopedia, odontologia, fixação de implantes e reparação do tecido ósseo. Estes biomateriais apresentam micro e nanoestruturas microporosas interconectadas, formada por finos grãos e microporos, características estas que favorecem seu uso como matriz sintética na recuperação de tecido ósseo lesado. O cultivo de células in vitro é uma valiosa ferramenta para se estudar os mecanismos pelos quais os biomateriais podem produzir reações adversas em nível celular, indicando seu potencial para uso na prática médica. Este trabalho teve como objetivo avaliar a biocompatibilidade das cerâmicas porosas de fosfato de cálcio em condições diferenciadas de morfologia de grãos e de microporos por meio do teste de citotoxicidade MTT, análise da curva de crescimento celular e estudo da interação célula-material por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise da interação célula-material por MEV mostrou a adesão e proliferação dos fibroblastos na superfície das diferentes biocerâmicas de fosfato de cálcio testadas. Nos resultados obtidos por meio do ensaio colorimétrico MTT e curva de crescimento constatou-se que os biomateriais testados se mostraram biocompatíveis, possuindo grande potencial como substitutos ósseos. O biomaterial composto por 80% TCP-&#946;/20% HA (1,67M/1100 °C/2h) apresentou viabilidade celular abaixo de 70% e curva de crescimento descendente, demonstrando grau de citotoxicidade

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parte 01 - Revisao Bibliografica.pdf: 888360 bytes, checksum: 212c15e8818de6b2dfa60bb2cd835592 (MD5) Previous issue date: 2009-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The loss of an organ or a part of the body generates, besides the loss of function, social and psychological disorders. The materials used to replace bone fall into a class called biomaterials and should have physical and biological properties compatible with living tissue hosts. The objective of this study is to optimize the method of synthesis and characterization of a bone matrix of calcium phosphate nanostructured and nanocomposite calcium phosphate /SiO2n at concentrations of 1%, 2%, 3% and 5% by volume. Were carried out morphological characterization of nanoparticles, nanostructured mineral powders and biomaterials obtained by sintering at 1200 C/2h. Finally, studies were performed on the mechanical behavior of nanostructured biomaterials. The process of synthesis of nanostructured powders proved to be efficient and optimized, allowing to obtain the matrix of calcium phosphate and nanocomposites with silica gel. Silica gel influence the surface energy of the matrix of calcium phosphate and this phenomenon has influenced the particle size of the nanocomposites, phase transformation and sinterability of the matrix of calcium phosphate. Tests of mechanical properties showed that the increase in percentual silica gel in the phosphate matrix tends to reduce the mechanical strength (hardness, strength and fracture toughness). Only the nanocomposite with 1% silica showed improvement in mechanical properties after annealing. / A perda de um órgão ou de uma parte do corpo humano gera, além da perda da função, transtornos sociais e psicológicos. Os materiais utilizados na substituição de ossos enquadram-se em uma classe denominada de biomateriais e devem apresentar propriedades físicas e biológicas compatíveis com os tecidos vivos hospedeiros. Esse trabalho tem como objetivo otimizar o método de síntese e caracterização de uma matriz óssea de fosfato de cálcio nanoestruturada e de nanocompósitos fosfato de cálcio/SiO2n, nas concentrações de 1%, 2%, 3% e 5% em volume. Foram realizadas caracterizações morfológicas das nanopartículas, mineralógica dos pós nanoestruturados e dos biomateriais obtidos da sinterização a 1200ºC/2h. Por fim, foram realizados estudos sobre o comportamento mecânico dos biomateriais nanoestruturados. O processo de síntese de pós nanoestruturados mostrou-se eficiente e otimizado, permitindo a obtenção da matriz de fosfato de cálcio e dos nanocompósitos com sílica gel. A sílica gel influenciou na energia de superfície da matriz de fosfato de cálcio e esse fenômeno influenciou no tamanho de partícula dos nanocompósitos, transformação de fase e sinterabilidade da matriz de fosfato de cálcio. Os ensaios de propriedades mecânicas mostraram que o aumento do percentual de sílica gel na matriz de fosfato tende a reduzir a resistência mecânica (microdureza, flexão e tenacidade à fratura). Apenas o nanocompósito com 1% de sílica apresentou melhora nas propriedades mecânicas após o recozimento.