Vários estudos têm abordado fatores que governam a longevidade dos enxertos ósseos \"onlay\". Entretanto, poucas informações têm sido disponibilizadas sobre eventos moleculares que ocorrem ao longo do tempo. Os enxertos de calota craniana têm sido reportados produzir respostas superiores em relação a outras regiões doadoras nas reconstruções maxilo-faciais, mas sem a devida comprovação científica. Este estudo tem por objetivos (1) estudar o padrão morfológico de enxertos ósseos \"onlay\" de calota craniana e compará-los com os eventos biológicos através de respostas imunoistoquímicas e (2) estabelecer os efeitos das perfurações no leito receptor sobre a manutenção do volume e densidade óssea. Sessenta coelhos do tipo New-Zealand White foram submetidos à enxertia óssea \"onlay\" de calota craniana na mandíbula. Em trinta coelhos o leito receptor foi perfurado (grupo perfurado) enquanto nos demais o leito foi mantido intacto (grupo não perfurado). Seis animais de cada grupo foram sacrificados aos 5, 7, 10, 20 e 60 dias após a cirurgia. Cortes histológicos foram preparados da região enxertada para análises imunoistoquímica e histológica. Na avaliação imunoistoquímica se observou marcações das proteínas Osteoprotegerina (OPG), \"Receptor Activator of Nuclear Factor-ß ligand\" (RANKL), Fosfatase Alcalina (ALP), Osteopontina (OPN), \"Vascular Endothelial Growth Factor\" (VEGF), \"Tartrate-Resistant Acid Phosphatase\" (TRAP), Colágeno do tipo I (COL I) e Osteocalcina (OC). O exame tomográfico foi realizado após a cirurgia e no sacrifício dos animais. Os achados histológicos revelaram que as perfurações contribuíram para uma maior deposição óssea nos períodos iniciais na interface entre o enxerto e o leito receptor, acelerando o processo de incorporação. Os resultados tomográficos mostraram menor reabsorção para o grupo perfurado (P≤0,05) e ambos os grupos mostraram altas taxas de densidade óssea aos 60 dias. Estas evidências são corroboradas pelos resultados imunoistoquímicos que mostraram maior marcação de proteínas ligadas a revascularização e osteogênese (VEGF, OPN, TRAP e ALP) no grupo perfurado. Esses achados indicam que o volume ósseo de enxertos da calota craniana é mais bem conservado quando o leito receptor é perfurado, provavelmente em razão de uma mais efetiva revascularização do enxerto e maior deposição óssea. / Several studies have discussed factors that govern the longevity of onlay bone grafts. However, little information has been made available on molecular events that occur over time. Cranial bone grafts have been reported to produce greater responses compared to other donor regions in maxillofacial reconstructions, but necessary scientific verification was still lacking. The objectives of this study are (1) to study the morphological pattern of cranial onlay bone grafts and compare them to the biological events through immunohistochemical responses, and (2) to establish the effects of perforations on maintaining the volume and bone density of the receptor bed. Sixty New Zealand White rabbits were submitted to cranial onlay bone grafts of the mandible. In thirty rabbits, the receptor bed was perforated (perforated group), while for the remaining specimens the bed was kept intact (non-perforated group). Six animals from each group were culled at 5, 7, 10, 20 and 60 days after surgery. Histological cuts from the grafted area were prepared for immunohistochemical and histological analyses. During the immunohistochemical evaluation, markers were found for proteins Osteoprotegerin (OPG), Receptor Activator of Nuclear Factor-ß ligand (RANKL), Alkaline Phosphatase (ALP), Osteopontin (OPN), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Tartrate-Resistant Acid Phosphatase (TRAP), Type I Collagen (COL I) and Osteocalcin (OC). The tomography examination (CT scan) was conducted after surgery and at culling. The histological findings revealed that the perforations contributed to higher bone deposition during the initial stages at the graft-receptor bed interface, accelerating the incorporation process. The results of the CT scan showed lower resorption for the perforated group (P≤0.05), and both groups showed high bone density rates at 60 days. This set of evidence is corroborated by the immunohistochemical results, which showed more markers of proteins associated with revascularization and osteogenesis (VEGF, OPN, TRAP and ALP) in the perforated group. These findings indicate that the bone volume of cranial dome grafts is better maintained when the receptor bed is perforated, probably resulting from more effective graft revascularization and greater bone deposition.

The role of matrix metalloproteinase (MMP)-9 and processing conditions of biodegradable polymer scaffolds has been investigated to optimize engineering vascular constructs. For a small diameter vascular construct, uniform 10 mm thickness of highly porous scaffolds were developed using a computer-controlled knife coater and exploiting phase transition properties of salts. The comparative study of fast vs. slow degrading three-dimensional scaffolds using a fast degrading poly D, L-lactic-glycolic acid co-polymer (PLGA) and a slow degrading poly e-caprolactone (PCL) indicated that fast degradation negatively affects cell viability and migration into the scaffold in vitro and in vivo, which is likely due to the fast polymer degradation mediated acidification of the local environment. MMP-9 was crucial for collagen remodeling process by smooth muscle cells (SMC). MMP-9 deficiency dramatically decreased inflammatory cell invasion as well as capillary formation within the scaffolds implanted in vivo. This study reports that the angiogenic response developed within the scaffolds in vivo was related to the presence of inflammatory response. Combinatorial polymer libraries fabricated from blended PLGA and PCL and processed at gradient annealing temperatures were utilized to investigate polymeric interactions with SMC. Surface roughness was also found to correlate with SMC adhesion. SMC aggregation, proliferation, and protein production, were highest in regions that exhibited increased surface roughness, reduced hardness, and decreased crystallinity of the PCL-rich phases. This study revealed a previously unknown processing temperature and blending compositions for two well-known polymers, which optimized SMC interactions.

Recombinant synthesis of elastin-mimetic proteins has been employed for several decades, however, long-term biocompatibility and biostability of such proteins was not fully defined. We present virtually crosslinked elastin-mimetic proteins which exhibit exceptional biocompatibility and long-term biostability over a period of at least seven months. This report is the first evidence of a non-chemically or ionically crosslinked system that exhibits long-term in vivo stability. Although, physically crosslinked protein-based materials possess a number of advantages over their chemically crosslinked counterparts, physical crosslinks and the related domains so formed may be deformed or damaged at applied stresses lower than those required to disrupt covalent crosslinks. In this regard, we have synthesized a new class of recombinant elastin-mimetic triblock copolymer capable of both physical and chemical crosslinking. We have demonstrated that chemical crosslinking provides an independent mechanism for control of protein mechanical responses. Specifically, elastic modulus was enhanced and creep strain reduced through the addition of chemical crosslinking sites. A number of reports have described the design of synthetic genes, which encode elastin-like proteins for bacterial expression in Escherichia coli. Although advantages with this expression system exist, significant limitations including the lack of eukaryotic post-translational systems, the tendency to sequester mammalian proteins into inclusion bodies, difficult purification protocols, and endotoxin contamination have been noted. We demonstrate the expression of a recombinant elastin-mimetic protein from P. pastoris. A novel synthetic strategy, monomer library concatamerization, was utilized in designing non-repetitive elastin genes for highly repetitive protein sequences. It is likely that this strategy will be useful for creating large, repetitive genes for a variety of expression systems in order to more closely approach the genetic diversity inherent to native DNA sequences. All told, elastin-based protein polymers are a promising class of material characterized by high degree of biocompatibility, excellent biostability, and a tunable range of mechanical properties from plastic to elastic. A variety of options facilitate the processing of these biopolymers into chemically crosslinked or non-crosslinked gels, films, or nanofibers for any of a number of implant applications including structural components of artificial organs and engineered living tissues, carriers for controlled drug release, or biocompatible surface coatings.

O presente estudo é uma coorte contemporânea de 49 pacientes (51 quadris) submetidos à reconstrução acetabular com enxerto ósseo liofilizado humano ou bovino, picado e impactado, associado a reforço acetabular. Foi realizado no Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), no período de maio de 1997 a fevereiro de 2005. Os pacientes foram divididos em dois grupos: o grupo 1 (n=26) foi composto pelos que receberam enxerto ósseo liofilizado de origem humana e o grupo 2 (n=25), por aqueles que receberam enxerto de origem bovina. O reforço utilizado em todos os casos foi da MDT® (SP-Brasil). O tempo médio de seguimento foi de 55 e 49 meses respectivamente. Os enxertos ósseos purificados e liofilizados foram produzidos pelo Banco de Tecidos do HCPA. A análise clínica baseou-se no escore de Merle d’Aubigné e Postel e a radiográfica, nos critérios de Conn et al.para osteointegração dos enxertos que avalia a radiolucência, a densidade, a formação de trabeculado ósseo e a migração do componente. Não foram encontradas diferenças clínicas ou radiográficas relevantes entre os grupos, obtendo-se em torno de 88,5 e 76% de integração do enxerto. Estes resultados são comparáveis aos relatados na literatura com o uso de enxerto alógeno congelado e estimulam a continuidade da pesquisa sobre enxertos liofilizados de origem humana e bovina. / Background: this is a cohort trial of 49 patients (51 hips) submitted to revision acetabular component of total hip arthroplasty, using impacted human and bovine freeze-dried cancellous bone grafts and reinforcement device. The study was carried out in the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) from May 1997 to February 2005. The aim of the study was to compare clinical and radiographic graft incorporation capability between human and bovine freeze-dried bone grafts. Patients and Methods: the patients were divided in two groups: Group 1 (n=26) was composed by those receiving human grafts, and Group 2 (n=25), bovine grafts. The follow-up average was 55 and 49 months. The grafts were purified and freeze-dried at the Tissue Bank of the HCPA.The clinical analysis was based on the score of Merle d’Aubigné and Postel; and the radiographic analysis in an established score based in Conn’s et al. criteria for radiographic bone incorporation. Results: no clinical or radiographic differences were observed between the groups and both groups showed an overall rate of 88.5 and 76% of graft integration. Conclusion: these results are comparable to those reported in the literature with the use of deep-frozen grafts. Therefore, bovine and human freeze-dried grafts can be safely and adequately used in acetabular revision in total hip arthroplasty.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edson Vilela de Melo Filho.pdf: 1187344 bytes, checksum: 27f35634735962b8fdae9dc2162b0ffd (MD5) Previous issue date: 2010-04-30 / Objetivou-se com esse trabalho avaliar a resistência mecânica de placas ósseas produzidas a partir de osso cortical bovino, conservadas em diferentes meios, e a eficiência desses meios em inibir o crescimento de micro-organismos. Foram utilizadas 168 placas confeccionadas a partir de tíbia bovina e conservadas em glicerina a 98% (n=28), solução salina a 150% (n=28), solução de açúcar a 300% (n=28), líquido de Dakin (n=28), congeladas em N2L a - 196°C (n=28), ou esterilizadas em óxido de etileno (n=28). Após reidratação em solução de cloreto de sódio a 0,9% por seis horas, estas foram submetidas a ensaios mecânicos de tração, compressão, flexão e torção. Foi realizada avaliação microbiológica das placas anterior e imediatamente após a reidratação, com ou sem adição de enrofloxacina a 0,5%. Não se observou diferença significativa (P<0,01) da resistência ao ponto de ruptura entre as placas conservadas nos diferentes meios, congeladas-descongeladas ou esterilizadas. Micro-organismos foram isolados das placas conservadas em solução saturada de sal, açúcar, Dakin ou congeladas em N2L, anterior e após a reidratação. Entretanto, após o uso da solução de cloreto de sódio 0,9% acrescida de enrofloxacina a 0,5%, não foram isolados micro-organismos. Portanto, placas de osso bovino, conservadas em solução saturada de açúcar ou sal, glicerina a 98%, solução de Dakin, congeladas em N2L ou esterilizadas em óxido de etileno assemelham-se em relação à biomecânica, e a reidratação com solução de cloreto de sódio a 0,9% acrescida de enrofloxacina a 0,5% inibe o crescimento microbiano / The objective of this study was to evaluate the mechanical strength of bone plates yielded from bovine cortical bone, conserved in different solutions, and the efficiency of these solutions in the inhibition of microorganism s growth. 168 plates yielded from bovine tibiae were conserved in 98% glycerin (n=28), 150% saline solution (n=28), 300% sugar solution (n=28), Dakin solution (n=28), frozen in LN2 at - 196°C (n=28), or sterilized in ethylene oxide gas (n=28). After rehydratated in NaCl 0.9% solution for six hours, plates were subjected to tensile, compression, bending and twisting testing. Bone plates microbiological evaluation was carried out before and immediately after rehydratation, with or without enrofloxacin 0.5% addition. There was no significant difference (P<0.01) on resistance to the rupture point in plates conserved in the different solutions, frozen-thawed or sterilized. Microorganisms were isolated from plates conserved in satured salt solution, sugar satured solution, Dakin solution or frozen in LN2, before and after rehydratation. However, after the use of NaCl 0.9% solution added enrofloxacin 0.5%, microorganisms were not isolated. Therefore, bovine bone plates conserved in sugar or salt satured solution, 98% glycerin, Dakin solution, frozen in LN2 or sterilized in ethylene oxide gas present similar biomechanical tests results, and NaCl 0.9% solution added enrofloxacin 0.5% rehydratation inhibits microbial growth

O presente estudo é uma coorte contemporânea de 49 pacientes (51 quadris) submetidos à reconstrução acetabular com enxerto ósseo liofilizado humano ou bovino, picado e impactado, associado a reforço acetabular. Foi realizado no Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), no período de maio de 1997 a fevereiro de 2005. Os pacientes foram divididos em dois grupos: o grupo 1 (n=26) foi composto pelos que receberam enxerto ósseo liofilizado de origem humana e o grupo 2 (n=25), por aqueles que receberam enxerto de origem bovina. O reforço utilizado em todos os casos foi da MDT® (SP-Brasil). O tempo médio de seguimento foi de 55 e 49 meses respectivamente. Os enxertos ósseos purificados e liofilizados foram produzidos pelo Banco de Tecidos do HCPA. A análise clínica baseou-se no escore de Merle d’Aubigné e Postel e a radiográfica, nos critérios de Conn et al.para osteointegração dos enxertos que avalia a radiolucência, a densidade, a formação de trabeculado ósseo e a migração do componente. Não foram encontradas diferenças clínicas ou radiográficas relevantes entre os grupos, obtendo-se em torno de 88,5 e 76% de integração do enxerto. Estes resultados são comparáveis aos relatados na literatura com o uso de enxerto alógeno congelado e estimulam a continuidade da pesquisa sobre enxertos liofilizados de origem humana e bovina. / Background: this is a cohort trial of 49 patients (51 hips) submitted to revision acetabular component of total hip arthroplasty, using impacted human and bovine freeze-dried cancellous bone grafts and reinforcement device. The study was carried out in the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) from May 1997 to February 2005. The aim of the study was to compare clinical and radiographic graft incorporation capability between human and bovine freeze-dried bone grafts. Patients and Methods: the patients were divided in two groups: Group 1 (n=26) was composed by those receiving human grafts, and Group 2 (n=25), bovine grafts. The follow-up average was 55 and 49 months. The grafts were purified and freeze-dried at the Tissue Bank of the HCPA.The clinical analysis was based on the score of Merle d’Aubigné and Postel; and the radiographic analysis in an established score based in Conn’s et al. criteria for radiographic bone incorporation. Results: no clinical or radiographic differences were observed between the groups and both groups showed an overall rate of 88.5 and 76% of graft integration. Conclusion: these results are comparable to those reported in the literature with the use of deep-frozen grafts. Therefore, bovine and human freeze-dried grafts can be safely and adequately used in acetabular revision in total hip arthroplasty.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-11-12T10:30:34Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-11-12T10:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O presente estudo é uma coorte contemporânea de 49 pacientes (51 quadris) submetidos à reconstrução acetabular com enxerto ósseo liofilizado humano ou bovino, picado e impactado, associado a reforço acetabular. Foi realizado no Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), no período de maio de 1997 a fevereiro de 2005. Os pacientes foram divididos em dois grupos: o grupo 1 (n=26) foi composto pelos que receberam enxerto ósseo liofilizado de origem humana e o grupo 2 (n=25), por aqueles que receberam enxerto de origem bovina. O reforço utilizado em todos os casos foi da MDT® (SP-Brasil). O tempo médio de seguimento foi de 55 e 49 meses respectivamente. Os enxertos ósseos purificados e liofilizados foram produzidos pelo Banco de Tecidos do HCPA. A análise clínica baseou-se no escore de Merle d’Aubigné e Postel e a radiográfica, nos critérios de Conn et al.para osteointegração dos enxertos que avalia a radiolucência, a densidade, a formação de trabeculado ósseo e a migração do componente. Não foram encontradas diferenças clínicas ou radiográficas relevantes entre os grupos, obtendo-se em torno de 88,5 e 76% de integração do enxerto. Estes resultados são comparáveis aos relatados na literatura com o uso de enxerto alógeno congelado e estimulam a continuidade da pesquisa sobre enxertos liofilizados de origem humana e bovina. / Background: this is a cohort trial of 49 patients (51 hips) submitted to revision acetabular component of total hip arthroplasty, using impacted human and bovine freeze-dried cancellous bone grafts and reinforcement device. The study was carried out in the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) from May 1997 to February 2005. The aim of the study was to compare clinical and radiographic graft incorporation capability between human and bovine freeze-dried bone grafts. Patients and Methods: the patients were divided in two groups: Group 1 (n=26) was composed by those receiving human grafts, and Group 2 (n=25), bovine grafts. The follow-up average was 55 and 49 months. The grafts were purified and freeze-dried at the Tissue Bank of the HCPA.The clinical analysis was based on the score of Merle d’Aubigné and Postel; and the radiographic analysis in an established score based in Conn’s et al. criteria for radiographic bone incorporation. Results: no clinical or radiographic differences were observed between the groups and both groups showed an overall rate of 88.5 and 76% of graft integration. Conclusion: these results are comparable to those reported in the literature with the use of deep-frozen grafts. Therefore, bovine and human freeze-dried grafts can be safely and adequately used in acetabular revision in total hip arthroplasty.

A inflamação é um evento intrínseco ao transplante que é desencadeado após o dano causado pela cirurgia. No presente trabalho realizou-se a caracterização fenotípica e funcional das células inflamatórias presentes no enxerto, após o transplante alogênico ou singênico de pele em camundongos. Os resultados obtidos mostraram diferenças significativas na produção de citocinas pró e anti-inflamatórias entre o transplante alogênico e singênico, diferenças já detectáveis nas primeiras 24 horas pós-transplante. Mostrou-se que existe produção aumentada de IL-10 no transplante singênico em relação ao transplante alogênico indicando que a produção de IL-10 no enxerto possui um importante papel para o aceite de transplantes de pele. Além disso, na ausência de IL-10, a rejeição de enxertos alogênicos apresentou-se acelerada e surpreendentemente uma grande parcela dos enxertos singênicos não foi aceita e apresentava aspecto de fibrose com grande deposição de colágeno. O conjunto dos dados indica que a IL-10 possui um importante papel regulatório na inflamação local do enxerto. / Inflammation is an intrinsic event of transplantation that occurs due to to damage caused by surgery. In this study, phenotypic and functional characterization of inflammatory cells present in the graft was performed, after allogeneic or syngeneic skin transplantation in mice. Our results show significant differences in the production of pro and anti-inflammatory cytokines between the syngeneic and allogeneic grafts, detectable as early as 24 hours after transplantation. Higher production of IL-10 was shown in the syngeneic grafts in comparison to allogeneic grafts, indicating that production of IL-10 in the graft is important for acceptance. This is reinforced by data that shows that in the absence of IL-10, rejection of allografts is accelerated and that, surprisingly, a high percentage of the syngeneic grafts is not accepted as well, or shows fibrosis with high deposition of collagen. Taken together, this data indicates that IL-10 has an important regulatory function in the local inflammation of the graft.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-11-12T10:30:34Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-11-12T10:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os tecidos ósseos alógenos são utilizados nas cirurgias de reconstrução ortopédicas e odontológicas. O número crescente de transplantes de ossos na última década beneficia diversos pacientes. Os profissionais dos Bancos de Tecidos utilizam protocolos que reduzem os riscos de transmissão de doenças infectocontagiosas, entretanto, não eliminam esta possibilidade. Portanto, é importante que tecidos sejam esterilizados por um método eficaz, sendo usualmente aplicada a radiação ionizante. Porém, a radiação ionizante pode acarretar alterações estruturais e biológicas nos ossos em relação à dose. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da aplicação da radiação gama e de feixe de elétrons, nas doses de 15 kGy, 25 kGy e 50 kGy nos tecidos ósseos desmineralizados preservados liofilizados ou congelados e avaliar as possíveis alterações no colágeno, na concentração de proteínas totais, BMP-2 e BMP-7. Para tanto foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman, Bradford e ELISA. Foram utilizadas 5 diáfises de femur humano e parte das amostras foram desmineralizadas. As proteínas ósseas foram extraídas e quantificadas. Com os resultados da espectroscopia Raman, observamos que a eficiência da desmineralização foi de 85 a 90% porém com alterações na estrutura do colágeno. Alterações também foram observadas nos ossos congelados e irradiados nas doses de 25 kGy e 50 kGy. Nos resultados da quantificação de proteínas totais e específicas, ocorreram diminuições gradativas das concentrações médias das proteínas em relação à dose de radiação nos grupos estudados. Nas doses de radiação usualmente aplicadas aos tecidos ósseos, 15 kGy ou 25 kGy, as reduções nas concentrações das BMP-2 e BMP-7, foram menores que 20%. As reduções na dose de 50 kGy foram entre 27% a 53%, sendo influenciadas pelo tipo de radiação e pelo tipo de preservação dos ossos. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP