Os cimentos de fosfato de cálcio (CFCs) têm atraído grande interesse para uso em ortopedia e odontologia como substitutos para partes danificadas do sistema esquelético, mostrando boa biocompatibilidade e osteointegração, permitindo sua utilização como enxerto ósseo. As características que determinam os CFCs biomateriais atrativos para a reconstituição ou remodelação óssea, são a facilidade de manipulação e moldagem, sem ter de dar forma prévia ao implante, adaptando-se totalmente à forma da cavidade óssea. Diversos estudos, têm mostrado que a adição de aditivos poliméricos tem uma forte influência sobre as propriedades do cimento. A baixa resistência mecânica é o principal obstáculo a uma maior utilização de CFC como material de implante. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de um cimento com base em α-fosfato tricálcico (α -TCP ), adicionado de PVA (poli (álcool vinílico)) (10%, 8%, 6%), hidrogel de PVA (10%,8%,6%) reticulado com ácido cítrico (10%), hidrogel de alginato de sódio (2%) e poliacrilato de amônia (1%), todos em massa, foram adicionados ao pó de α -TCP sintetizado. As amostras foram moldadas e avaliadas quanto à densidade, porosidade, teste ―in vitro‖ (Simulated Body Fluid), fases cristalinas e propriedades mecânicas. Os resultados mostram o aumento das propriedades mecânicas do cimento, quando adicionado destes polímeros. A reticulação dos hidrogéis de PVA com ácido cítrico foi eficiente.O hidrogel de PVA, o hidrogel de alginato de sódio e o poliacrilato de amônia agiram como redutor de líquido. / The calcium phosphate cements (CPCs) have great interest for use in orthopedics and dentistry as replacements for damaged parts of the skeletal system, showing good biocompatibility and osseointegration, allowing its use as a bone graft. The characteristics that determine CPCs attractive biomaterials for bone remodeling or rebuilding, is ease of handling and molding, without having to shape prior to implantation, adapting itself fully to the shape of the bone cavity. Several studies in literature have shown that the addition of polymeric additives has a strong influence on the mechanical properties of cement. The low mechanical strength is the main impediment to a broader use of calcium phosphate bone cement as implant material. The aim of this work was evaluate the strength of a CPC based on α-tricalcium phosphate, with polymeric additions. CPC was synthesized and PVA (poli (vinyl alcohol)) (10%, 8%, 6%), sodium alginate hydrogel (2%) and ammonium polyacrylate (1%), all by weight, were added to the powder. Specimens were molded and evaluated for density, porosity, in vitro test (Simulated Body Fluid), crystalline phases and mechanical properties. The results show the increase of the mechanical properties of cement when added of polymeric additives. The crosslinking of PVA hydrogels with citric acid was effective. The PVA hydrogel, the hydrogel sodium alginate and ammonium polyacrylate acted as a reducing liquid.

Orientador: Jose Luiz Antunes de Oliveira e Sousa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T20:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_LuizCarlosde_D.pdf: 2783638 bytes, checksum: 47822aa8fa42d03820ad07cb23b721a2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esse trabalho pretende contribuir para a interpretação do comportamento de estruturas de concreto a partir da utilização de técnicas de análise inversa. Estas técnicas permitem a determinação consistente dos diversos parâmetros envolvidos em seus modelos matemáticos, tomando-se por base a observação de estruturas de concreto. A utilização desses procedimentos permite a identificação de parâmetros envolvidos no cálculo de deformações e deslocamentos das estruturas de concreto armado. Para este fim foi desenvolvido um programa computacional para identificação desses parâmetros integrando a análise via elementos finitos e a minimização da função erro estabelecida entre as variáveis calculadas e as medidas. O programa foi testado com dados de ensaios e modelos teóricos, para materiais com comportamento elástico linear isotrópico ou ortotrópico, embora o método de estimativas de parâmetros, de forma iterativa e incremental, seja também aplicável a problemas com não-linearidades. Neste trabalho o método é aplicado também para ajustes de modelos de fluência em concreto. Apresentam-se, por último, a relevância do sistema desenvolvido, bem como algumas perspectivas para complementações futuras / Abstract: This work is intended to contribute to the interpretation of concrete structures using inverse analysis techniques. These techniques allow a consistent determination of the several parameters involved in the mathematical models, starting from the observation of concrete structures. The use of these procedures led to the identification of the parameters involved in the computation of strains and displacements of reinforced concrete structures. For this, a computational program has been developed to identify the parameters, integrating the finite element analysis and the minimization of the error between computed and observed variables. The program has been validated with test data and theoretical models for linear elastic, isotropic or anisotropic materials, although the parameter estimation method is applicable also to nonlinear problems. In this work, the method is applied also to fit creep models for concrete. The main conclusions and perspectives for future development are presented. / Doutorado / Engenharia de Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Amauri Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:35:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cante_ManuelVenceslau_D.pdf: 12795296 bytes, checksum: bd8bf91fcf479b66a28e7e3d6b5f7090 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O desenvolvimento de microestruturas otimizadas durante o processo de solidificação são de fundamental importância nas propriedades e desempenho de produtos acabados baseados em ligas metálicas. Neste estudo é analisada a cinética envolvida no processo de solidificação, seus efeitos nos parâmetros macro e microestruturais e a sua conseqüente influência nas propriedades mecânicas. Com esse intuito, ligas hipoeutéticas do sistema binário são estudadas Al-Ni por meio de experimentos de solidificação vertical ascendente sob regime transitório de condução de calor. Os espaçamentos dendríticos primários (?1) e secundários(?2) foram medidos ao longo de todos os lingotes para cada uma das ligas analisadas e correlacionados com as variáveis térmicas de solidificação. Uma abordagem teórico-experimental é utilizada na determinação quantitativa de tais variáveis térmicas: coeficiente de transferência de calor na interface metal/molde, velocidade de deslocamento da isoterma liquidus, gradientes térmicos, taxa de resfriamento e tempo local de solidificação. Os dados experimentais referentes à solidificação das ligas são confrontados com os principais modelos teóricos de crescimento dendrítico da literatura. Este estudo aborda, também, a influência do teor de soluto nos espaçamentos dendríticos para as ligas estudadas. Do ponto de vista macroestrutural, verifica-se que a transição colunar/equiaxial (TCE) ocorre para ligas hipoeutéticas Al-Ni para uma taxa crítica de resfriamento de 0,16 K/s. Por ensaios de tração as propriedades mecânicas das ligas do sistema Al-Ni são correlacionadas com parâmetros da micro-estrutura dendrítica resultante do processo de solidificação. Verifica-se que os limites de escoamento e de resistência à tração crescem com o aumento da concentração de soluto e decrescem com o aumento dos espaçamentos dendríticos, ?1 e ?2. O alongamento específico, por outro lado, mostra-se independente da composição e do arranjo dendrítico. Para a liga Al-5%Ni foi também realizado um estudo de solidificação rápida por refusão da superfície a laser para análise das variações microestruturais e de dureza entre as áreas não tratadas e tratadas superficialmente. / Abstract: The development of optimized microstructures during the solidification stage of processing is of fundamental importance to the mechanical properties and to the performance of finished products of metallic alloys. In this study the kinetics of solidification and its effects on macro and microstructural parameters, as well as the consequent influence on the final mechanical properties are analyzed. Hypoeutectic Al-Ni alloys are studied by upward unidirectional solidification experiments under transient heat flow conditions. Primary (?1) and secondary (?2) dendrite arm spacings are measured along the castings for all alloys analyzed and correlated with transient solidification thermal variables. A combined theoretical/ experimental approach is used to quantitatively determine such thermal variables, i.e., transient metal/mold heat transfer coefficients, tip growth rates, thermal gradients, tip cooling rates and local solidification time. The experimental data concerning the Al-Ni alloys solidification are compared to the main predictive dendritic models from the literature and the dependence of dendrite arm spacing on the alloy solute content is also analyzed. From the macrostructural point of view, it is found that the CET occurs for a critical value of cooling rate of about 0.16 K/s for hypoeutectic Al-Ni alloys.With a view to correlate mechanical properties to dendrite arm spacings, tensile testings were carried out. It is found that the ultimate tensile strength and the yield strength increase with increasing alloy solute content and with decreasing primary and secondary dendrite arm spacings. In contrast, the elongation is found to be independent of both alloy composition and dendritic arrangement. For the Al 5%Ni alloy a rapid solidification study is carried out by using laser surface remelting in order to permit microstructural and microhardness variations throughout the resulting treated and untreated zones, to be analysed. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

O interesse sobre o mercado de produtos vegetarianos e veganos tem crescido muito na última década, sendo que novos produtos alimentícios fortificados são continuamente introduzidos nesse segmento. Como grande parte do público vegano possui deficiências na ingestão de vitaminas D3 e B12, torna-se interessante o desenvolvimento de produtos com adição dessas vitaminas como fortificantes de alimentos. O objetivo principal desta Dissertação foi produzir e caracterizar um gel de pectina carregado de emulsão, incorporando vitaminas D3 e B12. As emulsões foram produzidas com óleo de linhaça como fase dispersa e inulina associada à goma arábica como estabilizantes. A emulsão foi produzida por método de alto cisalhamento, em tampão citrato (pH 4,0) (devido à melhor estabilidade da vitamina B12 em tal pH) e em baixa temperatura (30 °C) para minimizar a degradação de vitamina D3. As emulsões foram avaliadas utilizando difração a laser, se apresentando estáveis ao longo de 30 dias de estocagem e com diâmetro médio de 2,75 ± 0,25 µm. A vitamina D3 não sofreu degradação no período avaliado. Os géis foram produzidos com pectina de baixo grau de metoxilação amidada (pectina LMa) utilizando-se uma concentração de 4 % (g/g), a 60 °C, com 30 % (g/g) de sacarose, 0,1 % (g/g) de CaCl2.2H2O, em tampão citrato (pH 4,0). Substituiu-se 60 % (g/g) da água da matriz do gel pela emulsão e foram obtidos géis carregados firmes. Através de ensaios reológicos e de compressão uniaxial foi possível verificar que os géis carregados possuem uma rede estrutural mais forte do que o gel não-carregado, mostrando que as partículas são ativas. O gel carregado com 40 % de substituição da fase aquosa foi o gel mais forte, a ele adicionou-se as vitaminas. A vitamina B12 se mostrou estável, assim como os parâmetros colorimétricos dos géis carregados e dos géis nãocarregados após 30 dias. Assim, foi possível produzir géis de pectina carregados de emulsão, incorporando-se as vitaminas D3 e B12, que se mostraram estáveis ao longo do tempo de armazenamento. / Interest in the vegetarian and vegan product market has grown sharply over the past decade, with new fortified food products being continuously introduced into this market segment. As a large part of the vegan public has deficiencies in the intake of vitamins D3 and B12, it becomes interesting to develop products with addition of these vitamins as food fortifiers. The main objective of this research was to produce and characterize an emulsion-laden pectin gel incorporating vitamins D3 and B12. The emulsions were produced with flaxseed oil as dispersed phase and inulin associated with gum arabic as stabilizers. The emulsion was produced by the high shear method, in citrate buffer (pH 4.0) (due to the improved stability of vitamin B12 at such pH) and at low temperature (30 °C) to minimize vitamin D3 degradation. The emulsions were evaluated using laser diffraction, being stable over 30 days of storage and with an average diameter of 2.75 ± 0.25 µm. Vitamin D3 was not degraded in the evaluated period. The gels were produced with low amidated methoxylation pectin (LMa pectin) using a concentration of 4% (w/w) at 60°C with 30% (w/w) sucrose, 0.1% (w/w) of CaCl2.2H2O in citrate buffer (pH 4.0). The emulsion replaced a percentage of 60% (w/w) of the gel matrix aqueous phase and strong emulsion-filled gels were obtained. Through rheological and uniaxial compression tests, it was possible to verify that the emulsion-filled gels have a stronger structural lattice than the uncharged gel, showing that the particles are active. The gel filled with 40% aqueous phase replacement was the strongest gel therein, and the vitamins were added to it. Vitamin B12 was shown to be stable, as were the colorimetric parameters of filled and unfilled gels after 30 days. Therefore, it was possible to produce emulsion-filled pectin gels and to incorporate vitamins D3 and B12, which were shown to be stable over the storage time.

A manutenção do metabolismo mineral normal dos ossos é um resultado de vários fatores inclusive as solicitações mecânicas que são aplicadas aos ossos pelas contrações musculares e força da gravidade. O propósito desta investigação foi estudar um modelo de suspensão de rato pela cauda que simulasse assim as alterações esqueléticas que podem acontecer em um ambiente de microgravidade. O modelo foi analisado em termos de tolerância do animal e os efeitos sobre a resistência mecânica do complexo tíbia-fíbula. Após a realização do ensaio de flexão em três pontos foram obtidos os principais parâmetros mecânicos (carga e deflexão no limite máximo, carga e deflexão no limite elástico, rigidez e resiliência). Foram utilizadas cinqüenta e três ratas fêmeas, distribuídas em quatro grupos conforme o período de suspensão (controle, 7, 14 e 21 dias). O modelo de suspensão mostrou-se eficaz com boa adaptação dos animais e promoveu um enfraquecimento significativo nos ossos principalmente no período de 21 dias / The maintenance of the normal metabolism of minerals in bone is a result of several factors including the mechanical demands that are applied to the bones by the muscle contractions and gravity force. The purpose of this investigation was to study a model of tail suspension of the rat thus simulating the skeletal alterations that may occur in a microgravity environment. The model was analyzed in terms of animal tolerance and the ensuing effects on the mechanical resistance of the tibiofibular complex. After a three-point bending test in flexion the main mechanical parameters were obtained, (load and deflection at the ultimate limit, load and deflection at the yielding point, stiffness and resilience). Fifty-three adult female rats were used and distributed in four groups according to the length of time in suspension (control, 7, 14 and 21 days). The model of suspension was efficient with well adaptation of the animals and caused a significative weakness of bones mainly in the 21 day period

Desenvolvemos um instrumento capaz de provocar uma lesão muscular aguda por mecanismo de impacto, no músculo gastrocnêmio de ratas, através de um trauma direto e não-invasivo. Após a produção da lesão experimental avaliamos os efeitos do ultra-som terapêutico (UST), adicionado ou não à imobilização gessada, como forma de tratamento imediato à lesão muscular pela análise das propriedades mecânicas deste músculo. Foram utilizadas 68 ratas da raça Wistar, sendo divididas em 7 grupos experimentais da seguinte forma: Grupo 1 – Controle intacto; Grupo 2 – Sem tratamento efetivo, Grupo 3 – Imobilização gessada por 24 horas; Grupo 4 – Imobilização gessada por 72 horas; Grupo 5 – Estimulação com UST sem presença de imobilização; Grupo 6 – Imobilização gessada por 24 horas associada à estimulação com UST; Grupo 7 – Imobilização gessada por 72 horas associada à estimulação com UST tratadas durante 6 dias consecutivos com UST, durante 5 minutos diários. Avaliamos as propriedades mecânicas obtidas através de ensaios mecânicos de tração longitudinal e os resultados foram analisados estatisticamente. O estudo evidenciou que a propriedade de alongamento no limite de proporcionalidade não foi um bom parâmetro de correlação para avaliar a efetividade dos tratamentos empregados junto ao processo de reparação muscular. A utilização isolada do UST como técnica de tratamento apresentou melhores resultados em relação às propriedades mecânicas de carga no limite de proporcionalidade, rigidez, resiliência, carga e alongamento máximo. No entanto, a utilização da imobilização gessada por 72 horas associada ou não a estimulação ultra-sônica foi capaz de proporcionar melhorias somente em relação ao alongamento máximo. Sugere-se ainda, que a utilização da imobilização gessada por períodos de 24 horas associada ou não ao uso do UST não foi capaz de apresentar resultados benéficos para as propriedades mecânicas avaliadas / We developed an instrument capable to provoke a muscular injury acute for impact mechanism, in the muscle gastrocnemius of female rats, through a direct and non-invasive. After the production of experimental injury we evaluate the effects of the therapeutic ultrasound (UST), added or not to the cast immobilization, as form of immediate treatment to the muscular injury, for the analysis of the mechanical properties of this muscle. Sixty eight female Wistar rats were used and being divided in seven experimental groups: Group 1 – Intact Control; Group 2 – Without treatment; Group 3 -Immobilization in spica cast for 24 hours; Group 4 - Immobilization in spica cast for 72 hours; Group 5 – Stimulation with UST without immobilization presence; Group 6 - Immobilization in spica cast for 24 hours associated to the stimulation with UST and Group 7 - Immobilization in spica cast for 72 hours associated to the stimulation with UST, treated during six consecutive days with UST, for five minutes daily. We evaluted properties we carry through assays of logitudinal traction in the universal machine of assays and the gotten results had been analyzed statical test. The study it evidenced that the property of proportional limit strength in the was not a good parameter of correlation to evaluate the effectiveness of the employed treatments together to the process of muscular repairing. The isolated use of the UST as treatment technique presented better resulted in relation to the mechanical load properties in the proportional limits, stiffness, resilience, load and strength maximum. However, the use of the spica cast for periods of 72 hours associated or not ultrasound stimulation was not capable to only provide improvements in relation to the maximum strength. One still suggests, that the use of the spica cast in the immobilization for 24 hours periods associate or not to the use of the UST was not capable to present resulted beneficial for the evaluated mechanical properties

Os ligamentos são estruturas estabilizadoras estáticas das articulações e desempenham um papel importante na junção mecânica. Podem ser influenciadas por fatores de diversas naturezas, inclusive adaptações sofridas durante o período puerperal. Na gravidez existem grandes modificações hormonais que preparam o organismo materno para o desenvolvimento do embrião e feto, bem como para a parturição. Assim, sob ação hormonal os ligamentos e a sínfise púbica têm suas características mecânicas alteradas preparando a mãe para o parto. Este trabalho teve por objetivo caracterizar mecanicamente as modificações sofridas na sínfise púbica e no ligamento cruzado anterior do joelho, durante a gestação e na fase final. Para o estudo foram utilizadas 44 ratas da raça Wistar, com massa corporal inicial média de 301.1 / 8,1g e idade aproximada de 100 dias. Os animais foram divididos em três grupos experimentais: o grupo controle, grupo prenhez I e o grupo prenhez II. Para constituição do grupo prenhez I e II, fêmeas férteis foram acasaladas com machos e o coito foi comprovado pela presença de espermatozóides no lavado vaginal obtido da fêmea. Confirmando a prenhez, os animais foram mantidos em gaiolas até o décimo sexto dia para o grupo prenhez I e sacrificados, para o grupo prenhez II foi esperado até o vigésimo dia de gestação e sacrificados, sendo coletados a pelve e os joelhos de ambos os grupos. Após preparo, a sínfise púbica e o ligamento cruzado anterior do joelho foram ensaiados mecanicamente em tração, com obtenção dos seguintes parâmetros: carga no limite máximo e rigidez. Os resultados comparados com as fêmeas controles não prenhes mostraram que para a sínfise púbica houve aumento da rigidez e diminuição da carga no limite máximo. Para o ligamento cruzado anterior não houve diferença significativa entre os grupos / Ligaments are static stabilizer structures of the joints and play an important role in the mechanical junction. They may be influenced by factors of several natures, including adaptations suffered during the puerperal period. There are in pregnancy big hormonal modifications that prepare the maternal organism for the embryo and fetus development, as well to parturition. Thus, under hormonal actions the ligaments and the pubic sinfisis have their mechanical features shifted preparing the mother for the labor. This paper aimed to point out the shifts occurred by the pubic sinfisis and by the knee anterior cruciate ligament during pregnancy and in the final phase. For the study were used 44 mice Wistar breed, corporal average mass of 301,1 / 8,1g and approximated age of 100 days. They were divided into 3 experimental groups: control group, pregnancy I group and pregnancy II group. For the disposition of the control group, the animals were expected to complete 120 days, then sacrificed and collected the pelvis and the knees. For pregnancy group I and II, fertile females were mated with males and the coitus was proved with the presence of spermatozoids in the vaginal washed obtained from the female. Once confirmed pregnancy, the animals were kept in cages until the 16th day for pregnancy group I and so only collected the animal’s pelvis. For pregnancy group II was expected until the 23rd day of pregnancy and sacrificed, being collected the pelvis and the knees. After preparing, the pubic sinfisis and the anterior cruciate ligament of the knee were mechanically tested in traction, obtaining the following parameters: load in maximum border line and stiffness. The results compared with non pregnant females showed that to the pubic sinfisis there was an increase of stiffness and a load in maximum border line decrease. For the anterior cruciate ligament there was no significant difference between the groups

Por ser a osteoporose um grande problema de saúde pública e sua ocorrência aumentar os índices de morbidade e mortalidade proporcionados por fraturas geradas pela maior fragilidade óssea é importante o estudo de novos tratamentos para este quadro clínico. Tratamentos alternativos são opções para pessoas com alto risco de desenvolver osteoporose mas que possuem restrições aos tratamentos convencionais já existentes. Assim, este estudo tem o objetivo de analisar a ação do ultra-som de baixa intensidade (30mW/cm 2, freqüência de repetição de 1 KHz e ciclo de trabalho de 20%), como método não invasivo, em modelo de ratas osteopênicas. O modelo experimental foi obtido através da realização de ovarectomia e histerectomia em ratas da raça Holstman, com aproximadamente 200 gramas. Para obtenção do quadro de osteopenia foram aguardados 30 dias. Os animais foram divididos dois grupos: grupo placebo e grupo tratado. O tratamento começou no 31º dia após o procedimento cirúrgico, com duração de 20 dias consecutivos por 20 minutos diários. No grupo placebo, as ratas não foram submetidas ao tratamento ultra-sônico mas foram submetidas ao mesmo estresse causado às do grupo tratado. A emissão do campo ultra-sônico, no grupo tratado, foi na região do colo de fêmur. As propriedades mecânicas da diáfise femoral não se alteraram nos ossos osteopênicos comparados com ossos normais, assim como também não se alteraram nos ossos tratados comparados com os não tratados. Os resultados quantitativos de cálcio e fósforo não mostraram diferenças significativas entre os grupos placebo e tratado. No entanto, os achados qualitativos obtidos através da microscopia eletrônica de varredura indicaram uma microarquitetura óssea mais preservada nos ossos do grupo tratado. / As osteoporosis has become a major public health problem and its occurrence increases the rates of morbidity and mortality caused by fractures originated from bone fragility, it is important to study new treatments for this disease. Alternative treatments are options for those people with increased risk of osteoporosis development but with restrictions for the ordinary treatments already existent. This study aims at analyzing the low intensity ultrasound action (30mW/cm2 , 200ms burst of 1.5 MHz sine waves repeated at 1.0kHz) as a non invasive method, in the osteopenic rat model. Mature Holstman rats were subjected to bilateral ovariectomy. In order to obtain osteopenic rats, a 30 day period was allowed. The animals were separated in 2 groups: non-treated and treated. The treatment began in the 31 st day after the surgery, lasting twenty days, 20 minutes/day, in the femural neck site. The non treated group was subjected to the same stress caused to the treated group. The bone mineral matrix content of the femural neck (calcium and phosphorus) showed no significant differences among the groups. However, the analyzes using scanning electron micrographs indicated the smaller microarchitectural deterioration of trabecular bone present in the treated rats groups.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-05-19T14:48:16Z No. of bitstreams: 1 Alexandre Botelho de Abreu Sampaio.pdf: 1511081 bytes, checksum: 0c16332d21fef3838342a4bf3977e18e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T14:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Botelho de Abreu Sampaio.pdf: 1511081 bytes, checksum: 0c16332d21fef3838342a4bf3977e18e (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / The bone defects are caused by several factors and the repair process can be slow, where inflammatory and proliferative phases of remodeling of this tissue are extremely important for the quality of the repair. There are several therapies where the main is the surgery and in this case, the use of bone substitutes can be indicated. However the repair process may require assistance. Thus, the use of activated charcoal as bone substitute when the implementation of low-power laser to aid bone repair can be an alternative to these problems. The aim of this study was to verify the use of activated carbon as bone substitute and the interaction with the laser in the process of bone repair in rat tibias, assessing biochemical, histological and biomechanical changes. Material and methods: male wistar rats, 35 were used between 150 g to 200 g, with 3 months of age. The animals were anesthetized with ketamine hydrochloride and Association (90mg/Kg and 10mg/Kg, IP). Once anesthetized, the animals were put on surgical table, the skin was dissected and were made monocortical bone defects in the central region of the right tibia of mice. Immediately after surgery the rats were randomized and divided into the following groups: control (CTL), untreated Injury (NT), Lesion treated with activated carbon (CA), Lesion treated with association of activated carbon and laser 830nm, 6J-100mW (CA+L) and injury treated with Hydroxyapatite (HA). After 28 days the animals were euthanized with overdose of the same anesthetic, blood was collected and the tibia was taken for biochemical, histological and biomechanical analysis. Results: the NT group reduction in bending forces and histological changes related to disorganization of the tissue. The groups showed no CA+L and HA improves mechanical properties, however, the CA+L group presented histological aspects of improvement. Only the CA group presented better flexion forces, related with improvement of histological aspects and reduced levels of alkaline phosphatase. The NT groups, CA+L and HA presented high alkaline phosphatase levels. Conclusion: the use of activated carbon seems to improve the bone repair induced in this study. The laser association with activated carbon showed no improvement of biomechanical properties in spite of the histological results have a better aspect. / Os defeitos ósseos são causados por diversos fatores e o processo de reparo pode ser lento, onde as fases inflamatória, proliferativa e de remodelação deste tecido são extremamente importantes para a qualidade do reparo. Existem diversas terapias onde a principal é a cirúrgica e neste caso, o uso de substitutos ósseos pode ser indicado. No entanto o processo de reparo pode necessitar de auxilio. Assim, a utilização do carvão ativado como substituto ósseo quando a aplicação do laser de baixa potência para auxilio do reparo ósseo pode ser uma alternativa para estes problemas. O objetivo deste trabalho foi verificar a utilização do carvão ativado como substituto ósseo e a interação deste com a laserterapia, no processo de reparo ósseo em tíbias de ratos, avaliando alterações histológicas, bioquímicas e biomecânicas. Material e Métodos: Foram utilizados 35 ratos wistar, entre 150g à 200g, com 3 meses de idade. Os animais foram anestesiados com associação de cloridrato de quetamina e (90mg/Kg e 10mg/Kg, IP). Depois de anestesiados, os animais foram colocados em mesa cirúrgica, a pele foi dissecada e foram confeccionados defeitos ósseos monocorticais na região central da tíbia direita dos ratos. Imediatamente após a cirurgia os ratos foram randomizados e divididos nos seguintes grupos: Controle (CTL), Lesão não tratado (NT), Lesão tratado com carvão ativado (CA), Lesão tratado com associação do carvão ativo e laser 830nm, 6J – 100mW (CA+L) e lesão tratado com Hidroxiapatita (HA). Após 28 dias os animais foram eutanasiados com hiperdosagem do mesmo anestésico, o sangue foi coletado e a tíbia foi retirada para análises histológicas, bioquímicas e biomecânicas. Resultados: O grupo NT apresentou redução nas forças de flexão e alterações histológicas relacionadas a desorganização do tecido. Os grupos HA e CA+L não apresentaram melhora das propriedades mecânicas, porém, o grupo CA+L apresentou melhora dos aspectos histológicos. Somente o grupo CA apresentou melhora das forças de flexão, relacionado com melhora dos aspectos histológicos e redução dos níveis de fosfatase alcalina. Os grupos NT, CA+L e HA apresentaram níveis de fosfatase alcalina elevados. Conclusão: A utilização de carvão ativado parece melhorar o reparo ósseo induzido neste estudo. A associação do laser com o carvão ativado não apresentou melhora das propriedades biomecânicas apesar dos resultados histológicos apresentarem um aspecto melhor.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-05-19T15:30:42Z No. of bitstreams: 1 Luiz Gustavo Balaguer.pdf: 2319004 bytes, checksum: 8ae6797553f9db1485a7a79e6cfa0616 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T15:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Gustavo Balaguer.pdf: 2319004 bytes, checksum: 8ae6797553f9db1485a7a79e6cfa0616 (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / The skin is a coating tissue which undergoes permanent environmental action, often in aggressive forms, causing damage to this tissue. Generally, in the repair process structural changes occur which progress to the development of a scar. In this case the tissue may present morphological changes that interfere with its mechanical properties and this repair process produces a tissue with different properties than of the original tissue. Therefore, the use of therapies that favor this repair is important to seek a better scar quality. Low-level laser therapy appears as a resource used in the modulation of the inflammatory process helping the skin repair process. The objective of this study was evaluate the effect of low level laser (830nm) with 100 mW of potency us ing 1J or 3J of energy comparing to the effect of the topical sodium diclofenac on the repair process of the rat´s skin after induction of injury, analyzing the biomechanical behavior and histological changes of skin, 28 days after the harmful process. Male Wistar rats between 150g to 200g, 3 months old were used. The animals were anesthetized with association of xylazine hydrochloride and ketamine (90mg / kg and 10mg / kg, respectively, intraperitoneal injection). Once anesthetizd, 2 lesions were performed using a surgical scalpel at the dorsal area of the animal. The animals were divided into 5 groups of 7 animals: control (CTL), untreated scar (NT), scar + anti-inflammatory (DIC), scar + 1J laser (L1J) and scar + 3J laser (L3J). The pharmacological treatment and laser therapy were performed immediately after lesion induction and maintained daily irradiation until day 7. After 28 days, the animals were euthanized with an overdose of the same anesthetic and the tissue was immediately removed for histological analysis and traction trials. Results: Both the NT and group DIC showed a reduction of mechanical properties and alterations in histology analysis. L1J group showed significant improvement in mechanical properties and histological organization. We conclude that laser therapy improves certain mechanical properties of skin in this lesion model. However, more studies should be conducted to understand the proportion and organization of collagen fibers I and III biochemicaly. Either the study can be longer and evaluate the scars after the remodeling process. / A pele é um tecido de revestimento que sofre permanente ação do ambiente, muitas vezes de forma agressiva, levando a lesão deste tecido. Geralmente em seu processo de reparo ocorrem alterações estruturais que evoluem para o desenvolvimento de uma cicatriz. Neste caso o tecido pode apresentar alterações morfológicas que interferem em suas propriedades mecânicas e este processo de reparo produz um tecido com propriedades diferentes do tecido original. Dessa forma, a utilização de terapias que favoreçam esta reparação é importante para buscar uma qualidade melhor da cicatriz. A terapia com laser de baixa potência aparece como um recurso utilizado na modulação do processo inflamatório auxiliando no processo de reparo da pele. O Objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da terapia com laser de baixa potência de 830nm, com 100mW de potência nas energias de um 1J e 3J comparativamente ao efeito do diclofenaco de sódio tópico no processo de reparo da pele de ratos, após a indução de uma lesão controlada, observando aspectos histológicos e biomecânicos. Foram utilizados ratos wistar, entre 150g à 200g, com 3 meses de idade. Os animais foram anestesiados com associação de cloridrato de quetamina e xilazina (90mg/Kg e 10mg/Kg respectivamente, injeção intraperitoneal). Depois de anestesiados, foram realizadas 2 lesões cortantes utilizando um bisturi cirúrgico, no dorso do animal. Os animais foram divididos em 5 grupos de 5 animais: Controle (CTL), Cicatriz sem tratamento (NT), Cicatriz + Diclofenaco de sódio tópico (DIC), cicatriz + laser 1J (L1J) e cicatriz + laser 3J (L3J). O tratamento farmacológico e a terapia laser foram realizados imediatamente após a indução da lesão e mantida a irradiação diária até o sétimo dia. Após 28 dias, os animais foram eutanasiados com hiperdosagem do mesmo anestésico e o tecido foi imediatamente retirado para análises histológicas e de ensaios de tração. Resultados: Tanto o grupo NT quanto o grupo DIC apresentaram redução das propriedades mecânicas e alterações nas análises histológicas. O grupo tratado L1J e o grupo L3J apresentaram significativa melhora das propriedades mecânicas e na organização histológica. O grupo L1J apresentou resultados histológicos e biomecânicos próximos ao tecido saudável do grupo CTL. Conclusão: Concluímos que a utilização do diclofenaco de sódio tópico não conseguiu melhorar as características histológicas e biomecânicas da pele após a indução da lesão. A terapia com laser de baixa potência foi eficaz na melhora destas propriedades, sugerindo um melhor reparo tecidual. Porém, mais estudos devem ser realizados visando entender a proporção e organização das fibras de colágeno ou mesmo o estudo de tempos de reparo superiores ao utilizados neste estudo.