Thesis--University of Turku, Finland, 2001. / Added t.p. with thesis statement inserted. Includes bibliographical references.

Thesis (M.S. in materials science and engineering)--Washington State University, December 2005. / Includes bibliographical references.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotalStela.pdf: 1718832 bytes, checksum: fcb910074921d64170b58b950c91c599 (MD5) Previous issue date: 2013-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aims to evaluate the effect of 0.5% (5mg/ml) and 1% (10mg/ml) alendronate sodium (ALN) associated or not with lyophilized bovine bone (Bio-Oss®) on the repair of calvaria bone defects in rabbits. Two bony defects, 10mm diameter circular, were created in 40 male New Zealand white rabbits. The animals were randomized into five (n = 8) groups: GI = Bio-Oss®; GII = Bio-Oss® + ALN 0.5%; GIII = Bio-Oss® + ALN 1%; GIV = ALN 0. 5%; GV = ALN 1%. The left defect was filled with the corresponding substance of each experimental group and the right defect was filled with autogenous blood clot (control). All cavities were lined and covered with a biological membrane. The animals were euthanized 30 and 60 days after craniotomy. The percentage of new bone formation was assessed by microradiographic analysis of calvaria. The images obtained were analyzed using the public domain program Image J®, to assess quantitatively the percentage of bone repair. The values obtained were analyzed using the software SPSS® Statistics, using descriptive statistics (mean, standard deviation and confidence intervals) and inferential ("t" - Student and ANOVA/Tukey). The intragroup results showed that in GI, GII and GIII the percentage of bone repair was significantly higher in the experimental side compared to their respective controls; and was not statistically difference in GIV and GV groups, between experimental and controls sides. The intergroup results showed the following percentage of repair at 30 days: GI = 61.91% (± 10.61), GII = 80.39 (± 8.68), GIII = 81.60% (± 5.42), GIV = 48.45% (± 6.54), GV = 41.45% (± 8.98) and at 60 days: GI = 83.23% (± 14.43), GII = 98.72% (± 2.54), GIII = 92.66% (± 9.22), GIV = 50.18% ( ± 3.03), GV = 37.46% (± 6.26). It is concluded that the addition of alendronate in concentrations of 0.5 and 1%, to lyophilized bovine bone, accelerate the process of bone repair, being more significant in lower concentration. The use of ALN alone delayed the process of bone repair, but without statistical significance. / A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o efeito do alendronato de sódio (ALN), nas concentrações de 0,5 (5mg/ml) e 1% (10mg/ml), associadas ou não ao osso bovino liofolizado (Bio-Oss®), na reparação de defeitos ósseos produzidos em calvária de coelhos. Foram utilizados 40 coelhos machos brancos da raça Nova Zelândia. Na calvária de cada animal, foram confeccionados dois defeitos medindo 10 mm de diâmetro. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos (n=8 cada): GI = Bio-Oss®; GII = Bio-Oss®+ALN 0,5%; GIII = Bio-Oss®+ALN 1%; GIV = ALN 0,5%; GV = ALN 1%. A cavidade esquerda foi preenchida pela substância correspondente a cada grupo experimental e a cavidade direita preenchida por coágulo sanguíneo autógeno (controle de cada grupo). Todas as cavidades foram forradas e cobertas por membrana biológica. Os animais foram eutanasiados aos 30 e 60 dias após a craniotomia. O percentual de neoformação óssea foi avaliado por meio de análise radiomicrográfica da calvária. As imagens obtidas por radiomicrografia foram analisadas através do programa de domínio público Image J®, para avaliar quantitativamente o percentual de reparo ósseo. Os valores obtidos pelo Image J® foram submetidos à análise com auxílio do software SPSS® Statistics, por meio de estatística descritiva (média, desvio-padrão e intervalos de confiança) e inferencial (teste t Student e ANOVA/ Tukey). Na comparação intragrupos, os resultados demonstraram que nos grupos GI, GII e GIII o percentual de reparo foi significantemente mais elevado no lado experimental em relação aos respectivos controles; nos grupos GIV e GV não foram observadas diferenças estatisticamente significativas no percentual de reparo entre os lados experimental e controle. Na comparação intergrupos, os resultados mostraram os seguintes percentuais de reparo aos 30 dias: GI = 61,91% (± 10,61), GII = 80,39 (± 8,68), GIII = 81,60% (± 5,42), GIV = 48,45% (±± 6,54), GV = 41,45% (± 8,98). Aos 60 dias: GI = 83,23% (± 14,43), GII = 98,72% (± 2,54), GIII = 92,66% (± 9,22), GIV = 50,18% (± 3,03), GV = 37,46% (± 6,26). Conclui-se que a adição do ALN, nas concentrações de 0,5 e 1%, ao osso bovino liofilizado aplicado topicamente nos defeitos ósseos acelerou o processo de reparo ósseo, sendo mais significativo na menor concentração. O uso do ALN isoladamente retardou o processo de reparo ósseo, mas sem significância estatística.

Orientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Roberta Okamoto / Banca: Paulo Domingos Ribeiro Junior / Resumo: As reabsorções ósseas nas regiões posteriores de maxila são um dos fatores que limitam o tratamento reabilitador desta região. Existem atualmente uma ampla gama de biomateriais disponíveis para a regeneração óssea desta área através de elevação do assoalho do seio maxilar, dentre eles, demostrando resultados com boa biocompatibilidade e ótima osteocondução o beta-tricálcio-fosfato em associação com a hidroxiapatita (BTCP + HA). Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o processo de reparo ósseo de seios maxilares de coelhos reconstruídos com hidroxiapatita e beta-tricálcio-fosfato veiculados em grânulos (GRN) e em pasta (PST), por meio de análises tomográfica, microtomográfica, histológica, histomorfométrica e imunoistoquímica. Para isso, 24 seios maxilares foram enxertados com BTCP + HA. Sendo 12 seios com esta associação veículada em grânulos e 12 em pasta. Tendo como tempo experimental 7 e 40 dias. Durante a análise tomográfica notou-se a presença e estabilidade do biomaterial no seio maxilar de todos os animais. Referente a análise microtomográfica notou-se diferença estatística em BV (p=0,0035), BV/TV (p=0,0012), Tb.Sp (p=0,0064) e Tb.N (p=0,0034), não havendo diferença significante apenas para Tb.Th (p=0,1422). Na histomorfometria foi observado através da análise quantitativa por grade de Merz a quantidade de 66,25% de osso para o grupo GRN e 31,75% para o grupo PST e durante a análise de imunomarcações das proteínas osteocalcina (OC) e fosfatase ácida resistente a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Bone resorption in the posterior maxillary regions is one of the factors limiting the rehabilitation treatment of this region. There are currently a wide range of biomaterials available for bone regeneration of this area through elevation of the maxillary sinus floor, among them, showing results with good biocompatibility and optimal osteoconduction beta-tricalcium phosphate in association with hydroxyapatite (BTCP + HA) . Therefore, the objective of this study was to evaluate the bone repair process of reconstructed rabbits with hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate bearing granules (GRN) and paste (PST) by tomographic, microtomographic, histological, histomorphometric and immunohistochemistry. For this, 24 maxillary sinuses were grafted with BTCP + HA. Being 12 breasts with this association vehiculated in granules and 12 in paste. Taking as experimental time 7 and 40 days. During the tomographic analysis, the presence and stability of the biomaterial in the maxillary sinus of all the animals was observed. Regarding microtomographic analysis, we observed a statistical difference in BV (p = 0.0035), BV / TV (p = 0.0012), Tb.Sp (p = 0.0064) and Tb.N (p = 0.0034), with no significant difference only for Tb.Th (p = 0.1422). In the histomorphometry, the quantity of 66.25% of bone in the GRN group and 31.75% in the PST group and in the analysis of the osteocalcin (OC) and resistant acid phosphatase to the tartrate (TRAP), it was verified that the PST group was in a remodeling process stage while the GRN group was in a stabilization period. Thus, both biomaterials studied demonstrated excellent osteoconductivity, good tissue organization and absence of chronic inflammatory process in the late late period / Mestre

Estudos prévios sugerem que a modificação da superfície de uma hidroxiapatita sinterizada, através do condicionamento ácido, favorece a interação deste biomaterial com o organismo. Este estudo avaliou o reparo de defeitos ósseos preenchidos por hidroxiapatita sinterizada modificada (HAM), taxa Ca/P = 1.5 e hidroxiapatita sinterizada pura (HA), taxa Ca/P = 1.67, em um modelo experimental in vivo. Foram utilizados 52 ratos, submetidos à confecção de defeitos ósseos que promoveram as exposições das raízes mesiais dos primeiros molares superiores, sendo utilizado implante de HAM no lado direito e, como controle, HA no lado esquerdo. Os animais foram distribuídos randomicamente em quatro tempos pós-operatórios (15, 30, 60 e 90 dias). Após a morte dos animais, as peças foram preparadas e avaliadas através de análise histológica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microtomografia computadorizada (MicroCT). Os resultados mostraram maior neoformação óssea associada à HAM (p=0.009). Na análise longitudinal a HAM apresentou neoformação óssea superior no tempo experimental de 90 dias pós-operatório comparado aos tempos de 15 e 30 dias pós-operatórios (p=0.014 e p=0.018 respectivamente). Para os parâmetros atividade osteoclástica e processo inflamatório não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre HAM e HA (p=0.446 e p=0.411, respectivamente). As avaliações através da MicroCT demonstraram aumento da densidade óssea ao longo dos tempos experimentais para a HAM (p=0.0042), mas não para HA (p=0.356). A microscopia eletrônica de varredura permitiu a observação das microporosidades associadas à HAM e a incorporação dos biomateriais ao tecido ósseo. Nas condições experimentais desse estudo, a aplicação de HAM resulta em melhor reparo ósseo, quando comparada a HA. / Previous studies suggest that modifying the surface of a sintered hydroxyapatite (HA) through acid-etching favors the interaction between the biomaterial and organism. This study evaluated bone repair of defects filled with a modified sintered hydroxyapatite (HAM; Ca/P ratio = 1.5), and sintered hydroxyapatite (HA; Ca/P ratio = 1.67), in an experimental model in vivo. Bone defects were created to promote mesial roots exposure of superior first molars in 52 rats. HAM implant was put into the right side bone defect and HA was used on the left side, as control. Animals were randomized into four postoperative groups (15, 30, 60 and 90 days) and killed, respectively, in each time. Surgical pieces were prepared and essessed by histological analysis, scanning electron microscopy (SEM) and computed microtomography (MicroCT). The results showed increased bone formation associated with HAM (p = 0.009). Higher bone formation was related to HAM at 90 days postoperative compared to 15 and 30 days after surgery (p = 0.014 and p = 0.018, respectively). No statistically significant differences were found between HAM and HA for osteoclastic activity and inflammation (p = 0.446 and p = 0.411, respectively). MicroCT showed increased bone density throughout the experimental periods for the HAM (p = 0.0042), but not for HA (p = 0 356). Scanning electron microscopy allowed the observation of microporosities associated with HAM and the incorporation of biomaterials in bone tissue. Under the experimental conditions of this study, the application of HAM results in better bone healing compared to HA.

Substitutos ósseos são estudados com a finalidade de encontrar biomateriais que apresentem características semelhantes ao enxerto ósseo autógeno e que tenham facilidade para o seu uso. Em busca desses biomateriais, os vidros bioativos têm sido pesquisados demonstrando propriedades de osteoindução e osteocondução. Este estudo avalia o reparo ósseo associado ao emprego de vidros bioativos diferentes taxas de pentóxido de nióbio 3mol% e 10mol%, comparados ao enxerto ósseo autógeno. A amostra foi composta por 52 ratos aleatoriamente agrupados em quatro tempos experimentais (15, 30, 60, 90 dias pós-operatórios). Três cavidades cirúrgicas foram confeccionadas na diáfise femural direita, preenchidas randomicamente com o enxerto ósseo autógeno e as duas composições de vidros bioativos contendo pentóxido de nióbio. Avaliou-se através de análise histológica, microscopia eletrônica de varredura, microtomografia computadorizada e espectroscopia de micro-Raman. Os resultados mostraram reparo ósseo em estágio avançado pela análise histológica e diferenças significativas (P=0.0017) entre o volume ósseo para o grupo de vidro bioativo composto por 3mol% de nióbio, evidência de incorporação dos biomateriais ao tecido ósseo neoformado pela análise de superfície e alta concentração de fosfato verificada em período precoce nos grupos de vidros bioativos. Tais achados mostraram que os vidros bioativos avaliados apresentaram propriedades de osteocondução e osteoindução. / Bone substitutes are studied in order to find biomaterials that exhibit characteristics similar to autogenous bone graft and have easy to use. In pursuit of these biomaterials, bioactive glasses have been researched demonstrating osteoinductive and osteoconductive properties. This study evaluates bone healing associated with the use of bioactive glasses containing different rates of niobium pentoxide 3mol% and 10mol%, compared to autogenous bone graft. The sample consisted of 52 rats randomly grouped into four times (15, 30, 60, 90 postoperative days). Three surgical cavities were prepared in the right femoral shaft, randomly filled with autogenous bone graft and two compositions of bioactive glasses containing niobium pentoxide. It was evaluated by histological analysis, scanning electron microscopy, computed microtomography and micro-Raman spectroscopy. The results showed bone healing at an advanced stage by histological analysis and significant differences (P = 0.0017) between bone volume to the bioactive glass group of 3mol% niobium, evidence of incorporation of biomaterials to the newly formed bone tissue for surface analysis and High concentration checked phosphate at an earlier period in the groups of bioactive glasses. These findings showed that the evaluated bioactive glasses showed osteoconductive and osteoinductive property.

Estudos prévios sugerem que a modificação da superfície de uma hidroxiapatita sinterizada, através do condicionamento ácido, favorece a interação deste biomaterial com o organismo. Este estudo avaliou o reparo de defeitos ósseos preenchidos por hidroxiapatita sinterizada modificada (HAM), taxa Ca/P = 1.5 e hidroxiapatita sinterizada pura (HA), taxa Ca/P = 1.67, em um modelo experimental in vivo. Foram utilizados 52 ratos, submetidos à confecção de defeitos ósseos que promoveram as exposições das raízes mesiais dos primeiros molares superiores, sendo utilizado implante de HAM no lado direito e, como controle, HA no lado esquerdo. Os animais foram distribuídos randomicamente em quatro tempos pós-operatórios (15, 30, 60 e 90 dias). Após a morte dos animais, as peças foram preparadas e avaliadas através de análise histológica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microtomografia computadorizada (MicroCT). Os resultados mostraram maior neoformação óssea associada à HAM (p=0.009). Na análise longitudinal a HAM apresentou neoformação óssea superior no tempo experimental de 90 dias pós-operatório comparado aos tempos de 15 e 30 dias pós-operatórios (p=0.014 e p=0.018 respectivamente). Para os parâmetros atividade osteoclástica e processo inflamatório não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre HAM e HA (p=0.446 e p=0.411, respectivamente). As avaliações através da MicroCT demonstraram aumento da densidade óssea ao longo dos tempos experimentais para a HAM (p=0.0042), mas não para HA (p=0.356). A microscopia eletrônica de varredura permitiu a observação das microporosidades associadas à HAM e a incorporação dos biomateriais ao tecido ósseo. Nas condições experimentais desse estudo, a aplicação de HAM resulta em melhor reparo ósseo, quando comparada a HA. / Previous studies suggest that modifying the surface of a sintered hydroxyapatite (HA) through acid-etching favors the interaction between the biomaterial and organism. This study evaluated bone repair of defects filled with a modified sintered hydroxyapatite (HAM; Ca/P ratio = 1.5), and sintered hydroxyapatite (HA; Ca/P ratio = 1.67), in an experimental model in vivo. Bone defects were created to promote mesial roots exposure of superior first molars in 52 rats. HAM implant was put into the right side bone defect and HA was used on the left side, as control. Animals were randomized into four postoperative groups (15, 30, 60 and 90 days) and killed, respectively, in each time. Surgical pieces were prepared and essessed by histological analysis, scanning electron microscopy (SEM) and computed microtomography (MicroCT). The results showed increased bone formation associated with HAM (p = 0.009). Higher bone formation was related to HAM at 90 days postoperative compared to 15 and 30 days after surgery (p = 0.014 and p = 0.018, respectively). No statistically significant differences were found between HAM and HA for osteoclastic activity and inflammation (p = 0.446 and p = 0.411, respectively). MicroCT showed increased bone density throughout the experimental periods for the HAM (p = 0.0042), but not for HA (p = 0 356). Scanning electron microscopy allowed the observation of microporosities associated with HAM and the incorporation of biomaterials in bone tissue. Under the experimental conditions of this study, the application of HAM results in better bone healing compared to HA.

Substitutos ósseos são estudados com a finalidade de encontrar biomateriais que apresentem características semelhantes ao enxerto ósseo autógeno e que tenham facilidade para o seu uso. Em busca desses biomateriais, os vidros bioativos têm sido pesquisados demonstrando propriedades de osteoindução e osteocondução. Este estudo avalia o reparo ósseo associado ao emprego de vidros bioativos diferentes taxas de pentóxido de nióbio 3mol% e 10mol%, comparados ao enxerto ósseo autógeno. A amostra foi composta por 52 ratos aleatoriamente agrupados em quatro tempos experimentais (15, 30, 60, 90 dias pós-operatórios). Três cavidades cirúrgicas foram confeccionadas na diáfise femural direita, preenchidas randomicamente com o enxerto ósseo autógeno e as duas composições de vidros bioativos contendo pentóxido de nióbio. Avaliou-se através de análise histológica, microscopia eletrônica de varredura, microtomografia computadorizada e espectroscopia de micro-Raman. Os resultados mostraram reparo ósseo em estágio avançado pela análise histológica e diferenças significativas (P=0.0017) entre o volume ósseo para o grupo de vidro bioativo composto por 3mol% de nióbio, evidência de incorporação dos biomateriais ao tecido ósseo neoformado pela análise de superfície e alta concentração de fosfato verificada em período precoce nos grupos de vidros bioativos. Tais achados mostraram que os vidros bioativos avaliados apresentaram propriedades de osteocondução e osteoindução. / Bone substitutes are studied in order to find biomaterials that exhibit characteristics similar to autogenous bone graft and have easy to use. In pursuit of these biomaterials, bioactive glasses have been researched demonstrating osteoinductive and osteoconductive properties. This study evaluates bone healing associated with the use of bioactive glasses containing different rates of niobium pentoxide 3mol% and 10mol%, compared to autogenous bone graft. The sample consisted of 52 rats randomly grouped into four times (15, 30, 60, 90 postoperative days). Three surgical cavities were prepared in the right femoral shaft, randomly filled with autogenous bone graft and two compositions of bioactive glasses containing niobium pentoxide. It was evaluated by histological analysis, scanning electron microscopy, computed microtomography and micro-Raman spectroscopy. The results showed bone healing at an advanced stage by histological analysis and significant differences (P = 0.0017) between bone volume to the bioactive glass group of 3mol% niobium, evidence of incorporation of biomaterials to the newly formed bone tissue for surface analysis and High concentration checked phosphate at an earlier period in the groups of bioactive glasses. These findings showed that the evaluated bioactive glasses showed osteoconductive and osteoinductive property.

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Introdução: os fenômenos envolvidos durante o processo de reparo após elevação do assoalho do seio maxilar, relacionados ao uso de enxertos e biomateriais, não são completamente conhecidos. Objetivos: avaliar clínica, radiológica e histomorfometricamente os resultados de neoformação óssea e desempenho de implantes inseridos em sítios previamente reconstruídos por meio de cirurgia de elevação do assoalho do seio maxilar utilizando osso bovino inorgânico, verificando se há correlação entre os mesmos. Metodologia: a amostra consistiu em 20 implantes inseridos após 7 a 11 meses, em 20 sítios de 10 pacientes adultos, consecutivamente, submetidos à cirurgia de levantamento do assoalho do seio maxilar e enxerto de osso bovino inorgânico. No momento da inserção do implante foi coletada uma amostra de tecido ósseo no sitio da perfuração, para a realização da histomorfometria. O sucesso dos implantes foi avaliado por critérios clínicos decorridos quatro meses de sua inserção. A densidade radiográfica das radiografias periapicais prévias à instalação de 13 dos implantes foi medida e correlacionada aos dados histomorfométricos e de sucesso. Resultados: um implante foi perdido. A porcentagem media de osso vital foi de 50.06%, a de não vital de 40.17%, e de tecido mole de 9,44%. Houve correlação positiva entre a densidade radiográfica e a quantidade de osso vital, e negativa entre esta e a quantidade de tecido mole. Não houve correlação entre o sucesso dos implantes e os demais achados. Conclusões: a cirurgia de elevação do seio maxilar mostrou-se segura a eficaz, permitindo inserção de implantes nos períodos citados. A radiografia periapical digitalizada apresentou potencial para estimar o percentual de osso vital após este tipo de procedimento. / Introduction: healing process after sinus floor elevation using biomaterials is not fully understood. Objectives: clinical, radiological and histomorphometric evaluation of healing, as well as implant results on previously sinus lift implant sites using inorganic bovine graft, testing for correlation between variables. Methods: 20 implants inserted after 7 to11 months, on 20 sitesof 10 adult consecutive patients,indicated for sinus floor elevation using inorganic bovine graft composed the study sample. On implant insertion a bone sample was trefined from implant site, for histomorphometry. Implant success was evaluated by clinical criteria 4 months after insertion. Radiographic density was measured before implant insertion on 13 sites and correlated to success and histomorphometric data. Results: one implant was lost. Vital bone was present on 50.06% of the sample areas, non vital on 40.17% and soft tissue one 9,44%. There was positive correlation between radiographic density and vital bone area, as weel as negative correlation with soft tissue area. There was not correlation between implant success and the other data. Conclusions: sinus lift presented as a safe and efficient treatmenta alternative for implant placement, on the healing periods described. Periapical radiography showed potential to estimate the vital bone and soft tissue formation after sinus lift using this kind of graft.