O objetivo principal deste trabalho consiste na incorporação de substâncias de interesse biológico (fármacos) em filmes de látex natural (NRL). Assim, estudou-se a liberação destes, visando no futuro usar estes filmes como membrana oclusiva e como sistema de liberação controlada (SLC) de substâncias para aplicações odontológicas e ortopédicas, que envolvem a cicatrização óssea guiada. Estudamos o comportamento do SLC utilizando albumina de soro bovina (BSA) como modelo de proteína e o metronidazol (MTZ) como modelo de antibiótico. Diferentes tratamentos térmicos foram aplicados durante a confecção dos filmes a fim de gerar diferentes porosidades e com isso estudar-se a taxa de liberação destes fármacos. A taxa de liberação dos fármacos foi monitorada e quantificada utilizando o método de Lowry e o método UVVIS. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e a Microscopia de Força Atômica (AFM) determinaram a morfologia do SLC. Em outro parte deste trabalho desenvolvemos um sistema para liberação do óxido nítrico (NO) agregando-se o complexo (FeDETC) ao NRL, pois esta substância atua como spin trapp para este radical. A taxa de liberação do NO pelo sistema NRL-FeDETC-NO foi caracterizada pela Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). A escolha destas substâncias para este estudo deve-se pelo fato que auxiliam no processo de regeneração óssea (MTZ e NO). Entretanto, a BSA foi utilizada porque possui peso molecular da mesma magnitude e é mais barata que as proteínas morfogenéticas ósseas (BMP). As BMP´s são excelentes estimuladores do crescimento ósseo. / In this work, we have tested Natural Rubber Latex (NRL) as an occlusive membrane for GBR with promising results. One possible way to accelerate bone regeneration would be to incorporate proteins bone morphogenetic protein (BMPs) in NRL. BMPs have strong bone-inductive activity. However since bone healing takes place in weeks to months, it is important that BMPs are released in these time scales. Instead of using BMPs, in our study we used BSA that has similar molecular weight however is less expensive. Moreover, we also employed the metronidazole (MTZ) and nitric oxide (NO) as drug delivery model. MTZ is a used antibiotic for treatment of infections in the skin, fabrics and bones. Initially, we study the BSA delivery system behavior and MTZ delivery system using different thermal treatments during the membranes polymerization. The thermal treatments control the size of the pores of the SLC and release rate of the BSA and MTZ. These membranes were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), as well as the Lowry Method to measure the BSA release. Finally, we propose a NO delivery system made of a spin trap (iron(II)-diethyldithiocarbamate complex, FeDETC) encapsulated in a NRL matrix. NO is an early mediator of the increase in bone formation. NO delivery system presents high stability by Electron Paramagnetic Resonance. The results indicate that natural rubber latex could be used in the future as an active membrane for accelerated bone healing.

This dissertation presents an implant model of natural latex to be used on partial canine diaphragm replacement. The implant could be used in cases of diaphragmatic hernias, or significant loss of the diaphragm integrity disabling its reconstitution. For such, seven different membranes had been tested, six of them had been produced experimentally and one is a commercial model in use, for several applications. Firstly, the biocompatibility was evaluated in rabbits. Membranes were implanted between the cutaneous and the oblique abdominal sternum muscles by the means of a surgical procedure and the reactions of hipersensibility and rejection were evaluated. Mechanical traction tests were performed in control membranes to measure deformation and resistance. Results pointed that the membranes are incompatible, and not able to substitute muscular sheath in rabbits. New tests were made in dogs. The membranes were regrouped and three of then were tested in a similar way, in abdomen straight muscle. Two membranes were selected, for use in the canine diaphragm, and being tested in front a control group, without membrane. A rectangular defect (4 cm in length and 3 cm in width) was created in the diaphragm muscle, which was substituted, in groups 1 and 2, by the implantation of the corresponding latex membrane. The animals were evaluated radiographically, by blood count, video-surgery, and histopathology study. The results showed that the membrane made of natural latex, vulcanizants mixture and formic acid, were efficient in the correction of the diaphragm defect, promoting repair and local neovascularization, capable to keep the respiratory function and movements of the diaphragm without causing rejection during the evaluated period. / Esta dissertação apresenta um modelo de implante à base de látex natural para a substituição parcial de diafragma canino. Este poderá ser utilizado em casos de hérnias diafragmáticas, ou situações em que haja perda da integridade do diafragma, impossibilitando sua reconstituição. Para tal, foram testadas sete diferentes membranas, das quais seis foram produzidas experimentalmente e um modelo comercial em uso no mercado, para diferentes fins. Foram realizados testes de resistência para verificar a deformação e elasticidade das membranas. A biocompatibilidade foi avaliada primeiramente em coelhos, nos quais as membranas foram fixadas através de procedimento cirúrgico na bainha do músculo oblíquo externo do abdome e avaliadas quanto a reações de hipersensibilidade e rejeição. Os resultados contra-indicam o uso destas em coelhos. Novos testes foram realizados em cães. As membranas foram reagrupadas e três delas testadas de maneira semelhante, no músculo reto do abdome verificando-se biocompatibilidade com essa espécie. Foram selecionadas duas membranas para a utilização no diafragma canino, sendo testadas frente a um grupo controle, sem membrana. Foi criado um defeito retangular no músculo diafragma, com 4 cm de comprimento e 3 cm de largura, que no grupo 1 e 2 foi substituído pelo implante de membrana de látex correspondente. A avaliação foi feita através de análise do hemograma, por estudo radiográfico, por vídeocirurgia e estudo histopatológico. Pode-se inferir dos resultados que a membrana constituída de: látex natural, mistura vulcanizante e ácido fórmico, foi eficiente na correção do defeito no diafragma canino, promovendo a reparação tecidual e neovascularização local, capaz de manter a função do diafragma e movimentos respiratórios sem causar rejeição durante o período de avaliação.

O objetivo principal deste trabalho consiste na incorporação de substâncias de interesse biológico (fármacos) em filmes de látex natural (NRL). Assim, estudou-se a liberação destes, visando no futuro usar estes filmes como membrana oclusiva e como sistema de liberação controlada (SLC) de substâncias para aplicações odontológicas e ortopédicas, que envolvem a cicatrização óssea guiada. Estudamos o comportamento do SLC utilizando albumina de soro bovina (BSA) como modelo de proteína e o metronidazol (MTZ) como modelo de antibiótico. Diferentes tratamentos térmicos foram aplicados durante a confecção dos filmes a fim de gerar diferentes porosidades e com isso estudar-se a taxa de liberação destes fármacos. A taxa de liberação dos fármacos foi monitorada e quantificada utilizando o método de Lowry e o método UVVIS. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e a Microscopia de Força Atômica (AFM) determinaram a morfologia do SLC. Em outro parte deste trabalho desenvolvemos um sistema para liberação do óxido nítrico (NO) agregando-se o complexo (FeDETC) ao NRL, pois esta substância atua como spin trapp para este radical. A taxa de liberação do NO pelo sistema NRL-FeDETC-NO foi caracterizada pela Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). A escolha destas substâncias para este estudo deve-se pelo fato que auxiliam no processo de regeneração óssea (MTZ e NO). Entretanto, a BSA foi utilizada porque possui peso molecular da mesma magnitude e é mais barata que as proteínas morfogenéticas ósseas (BMP). As BMP´s são excelentes estimuladores do crescimento ósseo. / In this work, we have tested Natural Rubber Latex (NRL) as an occlusive membrane for GBR with promising results. One possible way to accelerate bone regeneration would be to incorporate proteins bone morphogenetic protein (BMPs) in NRL. BMPs have strong bone-inductive activity. However since bone healing takes place in weeks to months, it is important that BMPs are released in these time scales. Instead of using BMPs, in our study we used BSA that has similar molecular weight however is less expensive. Moreover, we also employed the metronidazole (MTZ) and nitric oxide (NO) as drug delivery model. MTZ is a used antibiotic for treatment of infections in the skin, fabrics and bones. Initially, we study the BSA delivery system behavior and MTZ delivery system using different thermal treatments during the membranes polymerization. The thermal treatments control the size of the pores of the SLC and release rate of the BSA and MTZ. These membranes were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), as well as the Lowry Method to measure the BSA release. Finally, we propose a NO delivery system made of a spin trap (iron(II)-diethyldithiocarbamate complex, FeDETC) encapsulated in a NRL matrix. NO is an early mediator of the increase in bone formation. NO delivery system presents high stability by Electron Paramagnetic Resonance. The results indicate that natural rubber latex could be used in the future as an active membrane for accelerated bone healing.