As integrinas constituem uma família de receptores de membrana que tem como função primária a adesão de células a proteínas da matriz extracelular e alguns de seus membros estão envolvidos nos processos de diferenciação osteoblástica e formação óssea, eventos diretamente relacionados à osseointegração de implantes de titânio (Ti). Sabe-se que superfícies de Ti com nano e microtopografia podem favorecer a diferenciação osteoblástica e a mineralização da matriz extracelular. No entanto, os mecanismos celulares envolvidos nesses processos não são completamente entendidos. Neste contexto, os objetivos deste estudo foram: (1) caracterizar as superfícies de Ti com nano (Ti-Nano) e microtopografia (Ti-Micro), (2) investigar a participação da integrina V na diferenciação osteoblástica induzida pelo Ti-Nano e (3) investigar a participação da integrina β3 na diferenciação osteoblástica induzida por Ti-Nano e Ti-Micro. Para isso, discos de Ti-Nano e Ti-Micro foram preparados por ataque ácido com H2SO4/H2O2 ou com HNO3/H2SO4 / HCl, respectivamente, e caracterizados quanto à topografia, rugosidade e composição química de superfície. Discos de Ti usinados foram usados com controle (Ti-Controle) em alguns experimentos. Células-tronco mesenquimais derivadas de medula óssea de ratos foram cultivadas sobre as três superfícies de Ti e foi avaliada a expressão gênica de componentes envolvidos na via de sinalização das integrinas por PCR array. Com base nos resultados do PCR array, as integrinas αV e β3 foram selecionadas e silenciadas por RNA de interferência (shRNA) ou CRISPR/Cas9, respectivamente, em células pré-osteoblásticas da linhagem MC3T3-E1 para investigarmos a participação dessas integrinas na diferenciação osteoblástica induzida por superfícies de Ti com diferentes topografias. Os resultados deste estudo mostraram que os tratamentos empregados foram eficientes para a produção de superfícies de Ti com topografias nas escalas nano e micrométrica. Além disso, foi demonstrado que o maior potencial osteogênico do Ti-Nano se deve, ao menos em parte, à integrina αV, uma vez que seu silenciamento reduziu a diferenciação osteoblástica induzida pela nanotopografia. Por fim, também demonstramos que a via de sinalização ativada pela integrina β3 exerce um papel fundamental no potencial osteogênico do Ti-Nano, mas não do Ti-Micro. O silenciamento da integrina β3 reduziu a diferenciação osteoblástica, concomitantemente com a regulação negativa da expressão de vários componentes das vias de sinalização de Wnt e de BMP, apenas nas células crescidas sobre a nanotopografia. Em conjunto, nossos resultados revelam um novo mecanismo para explicar a maior diferenciação osteoblástica induzida pelo Ti-Nano, que envolve uma complexa rede regulatória ativada pela maior expressão das integrinas αV e β3, esta última gerando ativação da transdução de sinal das vias de Wnt e de BMP / Integrins are a family of membrane receptors that primarily mediate cell adhesion to extracellular matrix proteins and some members are involved in the process of osteoblast differentiation and bone formation, key events of titanium (Ti) implant osseointegration. It is well known that Ti surfaces with nano and microtopography may favor osteoblast differentiation and matrix mineralization. However, the cellular mechanisms involved in this process are not entirely understood. In this context, the aims of this study were: (1) to characterize the Ti surfaces with nano (Ti-Nano) and microtopography (Ti-Micro), (2) to investigate the participation of integrin V on osteoblast differentiation induced by Ti-Nano and (3) to investigate the participation of integrin β3 on osteoblast differentiation induced by Ti-Nano and Ti-Micro. Discs of Ti-Nano and Ti-Micro were prepared with acid etching with H2SO4/H2O2 or with HNO3/H2SO4 / HCl, respectively, and characterized in terms of surface topography, roughness and chemical composition. Machined Ti discs (untreated) were used as control (Ti-Control) in some experiments. Mesenchymal stem cells from rat bone marrow were cultured on Ti discs with the three different surfaces and the gene expression of members of the integrin signaling pathway was evaluated by PCR array. Based on PCR array results, the integrins αV and β3 were selected and silenced using RNA interference (shRNA) or CRISPR-Cas9, respectively, in pre-osteoblastic cell line MC3T3-E1 to investigate the participation of these integrins in osteoblast differentiation induced by Ti with different surface topographies. The results showed that the treatments used were efficient to generate Ti surfaces with topographies at the nano and micrometric scales. We showed that the higher osteogenic potential of Ti-Nano may be, at least in part, due to the integrin &alphaV, since its silencing reduced the osteoblast differentiation induced by nanotopography. We also demonstrated that the signaling pathway triggered by integrin β3 plays a key role in the osteogenic potential of Ti-Nano, but not of Ti-Micro. The silencing of integrin β3 reduced the osteoblast differentiation concomitantly with the negative regulation of the gene expression of several Wnt and BMP signaling components only in cells grown on Ti-Nano. Taken together, our results uncover a novel mechanism to explain the higher osteoblast differentiation induced by Ti-Nano that involves a complex regulatory network triggered by integrins αV and β3 upregulation, with the integrin β3 activating the Wnt and BMP signal transductions

Os implantes dentários representam uma opção de tratamento com alta previsibilidade de sucesso e sobrevivência. Os excelentes resultados geralmente estão relacionados à estabilidade da crista óssea e à saúde dos tecidos peri-implantares de suporte. O material utilizado para confecção do conector protético parece ter um papel importante no resultado clínico dos implantes em longo prazo. O objetivo deste estudo foi avaliar longitudinalmente parâmetros clínicos dos tecidos peri-implantares em pacientes reabilitados com próteses unitárias cimentadas sobre conectores de titânio ou zircônia. Foram selecionados 20 participantes que foram reabilitados com implantes dentários e coroas protéticas cimentadas sobre conectores de zircônia (n=10; região anterior da maxila) ou conectores de titânio (n=10; região posterior da maxila/mandíbula). Os parâmetros clínicos: profundidade de sondagem, nível clínico de inserção, recessão gengival, sangramento à sondagem e reabsorção óssea marginal foram coletados nos períodos T0 = baseline (instalação da prótese), T1 = 12 meses, T2 = 24 meses e T3 = 36 meses de função mastigatória. Nenhuma complicação clínica foi observada em ambos os conectores, com taxa de sucesso de 100%. Tanto os materiais avaliados quanto os períodos de investigação propostos apresentaram efeito relativo significante nos parâmetros clínicos avaliados (p < 0,05). Não houve diferença significante em relação à reabsorção óssea marginal total, entre os dois materiais, após 36 meses. Os resultados sugerem manutenção da saúde peri-implantar ao longo do tempo, em ambos os grupos / Dental implants represent a treatment option with high success and survival predictability. The great results usually are related to bone crest stability and peri-implant supporting tissues health. The material used to produce the prosthetic connector seems to play an important role on the long term of implant clinical outcome. The objective of this study was to evaluate longitudinal clinical parameters of peri-implant tissues in patients rehabilitated with unitary prostheses cemented on titanium or zirconia connectors. Were selected twenty participants rehabilitated with dental implants and cemented crowns on zirconia connectors (n = 10, anterior maxilla) or titanium connectors (n = 10, posterior maxilla/ mandible). The clinical parameters: probing depth, connective tissue attachment level, gingival recession, bleeding on probing and marginal bone resorption, were collected in the periods of masticatory function: T0 = baseline (prosthesis installation), T1 = 12 months, T2 = 24 months and T3 = 36 months. No clinical complication was observed in both connectors, with a 100% success rate. The evaluated materials and the investigated periods had a significant relative effect on the clinical parameters evaluated (p < 0.05). There was no significant difference on the total marginal bone resorption between the two materials, after 36 months. The results suggests maintenance of peri-implant health over time, in both groups

Orientador: José Humberto Dias da Silva / Coorientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Wido Herwig Schreiner / Banca: Francisco Eduardo Contijo Guimarães / Banca: Antonio Ricardo Zanata / Resumo: A busca por um melhor entendimento da inter-relação entre os parâmetros envolvidos no processo de crescimento de filmes de dióxido de titânio (Tio2) e as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas resultantes foi a principal motivação deste trabalho. Para isso, filmes Ti)2 foram crescidos usando a técnica de RF magnetron sputtering em diferentes condições. Um primeiro conjunto de filmes de Ti)2 não dopados foi depositado com fluxo contínuo de O2. Em outro conjunto, utilizou-se sistemáticas interrupções no fluxo de O2 durante a deposição. O último grupo de amostras foi depositado usando fluxo contínuo O2 e dopagem com Mn. Os filmes do primeiro grupo apresentaram morfologia colunar com estrutura majoritariamente anatase e com gap óptico de ~3,3 eV, independente da temperatura dos substratos (450ºC e 600ºC) e da razão Ar/O2 utilizada. A diminuição do fluxo de O2 provocou um aumento da absorção sub-gap que foi associada a um aumento dos defeitos eletrônicos no material. Um tratamento térmico em vácuo a 800ºC, realizado sobre filmes de TiO2 puros, revelou um aumento da fração rutila e da absorção óptica, o que também foi associado a um aumento da concentração de defeitos eletrônicos. A análise dos filmes onde o fluxo de oxigênio foi sistematicamente interrompido durante a deposição mostrou que o aumento no número de interrupções não interferiu significativamente na morfologia colunar dos filmes, mas produziu um considerável aumento na fração rutila dos filmes, bem como um aumento na absorção óptica sub-gap. O aumento na absorção na região do visível e infravermelho próximo foi atribuído a um aumento na concentração de defeitos que, de acordo com cálculos baseados na teoria do funcional da densidade, estão relacionados a estados de energia provenientes de vacâncias de oxigênio. Os filmes de TiO2 dopados com diferentes concentrações de Mn pertencentes ao terceiro grupo também / Abstract: The search for a better understanding of the interrelation between the parameters involved in the process of film growth and the resulting structural, electronic and magnetic properties was the main motivation of this work. To the purpose, TiO2 films were grown by RF magnetron sputtering technique in different conditions. In a first set, TiO2 films were deposited with continuous O2 flow. In another set, systematic interruptions in the O2 flow were performed during the deposition. The last group of samples was deposited using a continuous O2 flow and Mn doping. A detailed analysis of the first group showed that these films exhibit columnar morphology with mainly anatase structure and optical gap of ~3.3eV, independent of the substrate temperature (450ºC and 600ºC) and the ratio used. THe decrease in O2 flux caused an increase in the sug gap absorption which associated with the increase in electronic defects of the material. Anneling in vacuum at 800ºC performed on pure TiO2 films showed an increase in the rutilo fraction, a red shift of the optical absorption edge, and an increase of the sub gap absorption associated with the increase of the electronic defects. The analysis of the films were the O2 flow was systematically interrupted during the deposition showed that the increase in the number of interruptions did not interfere significantly in the columnar morphology, but produced a significant increase in the fraction of rutile and brookite as well as an increase in sub-gap absorption. The increase in absorption in the visible and near infrared was attributable to an increase in the concentration of defects that, according to calculations based on the density functional theory, should be related to energy states provides by O vacancies. The Mn doped films also present a compact columnar morphology and a strong and systematic favoring of the rutile... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O presente estudo teve como objetivo avaliar a resistência à fadiga cíclica flexural dos instrumentos de níquel- titânio, Hyflex CM (Coltène, EUA) e TF Adaptive (SybronEndo, EUA) em diferentes situações experimentais. Todas as limas que foram selecionadas possuíam conicidade 0,04 e diâmetro de ponta 35. Utilizou-se um dispositivo desenvolvido especificamente para realizar o ensaio flexural dinâmico. Os instrumentos TF Adaptive foram divididos em 3 grupos de acordo com o ângulo de curvatura do ensaio: 45º, 60º e 90º e cada grupo subdividido em 2 subgrupos de acordo com o tipo de movimento: rotação contínua e Adaptive. Cada subgrupo era composto por 15 instrumentos TF Adaptive, totalizando 90 instrumentos. Quinze instrumentos Hyflex CM formavam o grupo 4, no ensaio com ângulo de curvatura 90 graus e rotação contínua. A simulação foi realizada em canais artificiais de aço com ângulo de 45, 60, 90 graus e raio 5m m. O número de ciclos e o tempo em segundos até a fratura foram tabulados e analisados. Entretanto, a fadiga cíclica flexural foi significante maior nos três grupos em movimento Adaptive. E as limas TF Adaptive em seu próprio movimento tiveram maior número de ciclos e tempo até a fratura quando comparadas as Hyflex CM no ensaio de 90 graus. Portanto, conclui-se que o sistema Adaptive (limas TF Adaptive + movimento Adaptive) foi mais seguro à resistência á fadiga flexural, e no ensaio de 90 graus o sistema Adaptive foi mais resistente quando comparado com as limas Hyflex CM no movimento de rotação contínua. / The aim of this work to evaluate the cyclic fatigue resistance flexural the instruments of nickel-titanium, HyFlex CM (Coltène, USA) and TF Adaptive (SybronEndo, USA) in different experimental situations. All files that were selected had 0.04 taper and tip diameter 35. We used a device developed specifically to perform the dynamic flexural test. The TF Adaptive instruments were divided into 3 groups according to the angle of curvature of the test: 45, 60 and 90 and further divided in two subgroups according to the type of movement: continuous rotation and Adaptive. Each group consisted of 15 instruments TF Adaptive totaling 90 instruments. Fifteen HyFlex CM instruments formed the group 4 in the trial of bend angle 90 degrees and continuous rotation. The simulation was performed in artificial steel angled channels 45, 60, 90 degrees and radius 5m m. The number of cycles and the time in seconds until fracture were tabulated and analyzed. However, the cyclical flexural fatigue was significantly greater in the three groups Adaptive motion. And the TF Adaptive files on your own movement had a higher number of cycles and time to fracture when the HyFlex CM compared in 90-degree test. Therefore, it is concluded that the adaptive system (TF Adaptive Motion + Adaptive files) was safer resistance to flexural fatigue, and 90 degrees test Adaptive system is more resistant when compared with the HyFlex files into continuous.

Nesse estudo procurou-se avaliar o impacto do aditivo dióxido de titânio, mistura anatase-rutila, no comportamento fotocrômico de nanocompósitos baseados em materiais híbridos do tipo silicatos orgânicos (Ormosis) contendo ácido fosfotúngstico, \'H IND.3\'PW IND.12\'O IND.40\'. O material híbrido foi obtido via processo sol-gel tendo sido caracterizado quanto à sua morfologia por Microscopia óptica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que mostrou que os filmes em geral são pouco rugosos e homogêneos. Estudos de Espectroscopia Vibracional (Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho e Raman) confirmaram a integridade do heteropoliânion fosfotungstato e a formação de uma rede tridimensional de silicatos, assim como, permitiram identificar a abertura do anel oxirano para formar um poli(óxido de etileno) ramificado, caracterizando a formação de um material híbrido classe II. A Espectroscopia de absorção na região do Ultra-violeta visível (UV-vis) ou espectroscopia eletrônica, além de confirmar a integridade química da espécie fosfotungstato, permitiu acompanhar a formação de heteropoliazuis mono- e duplamente reduzidos de maneira quantitativa. A cristalinidade dos materiais foi avaliada por Difração de raios-x (DRX) e mostrando que o sólido resultante é amorfo. Os estudos espectroscópicos permitiram inferir que a interação entre os polioxometalatos e as nanopartículas de \'TI\'O IND.2\' deve ser fraca, entretanto, estudos posteriores são necessários para confirmar isto. A adição de nanopartículas leva a um material mais sensível à radiação UV, entretanto, não há uma correlação linear entre massa de nanopartículas adicionada e variação de absorbância devido à irradiação. / In this study we evaluated the impact of the additive titanium dioxide, anatase-rutile mixture, Photochromic behavior of nanocomposite materials based on hybrid organic-type silicates (Ormosia) containing phosphotungstic acid, \'H IND.3\'PW IND.12\'O IND.40\'. The hybrid material was obtained via sol-gel process has been characterized for their morphology by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), which showed that the films are often little rough and smooth. Studies of Vibrational Spectroscopy (Absorption Spectroscopy in the infrared and Raman) confirmed the integrity of phosphotungstic acid and the formation of a three-dimensional network of silicates, as well as the opening of the oxirane ring to form a poly (ethylene oxide) branched characterizing the formation of a hybrid class II material. The absorption spectroscopy in the region of Ultra-violet visible (UV-vis) to confirm the chemical integrity of phosphotungstate species, allowed us to track the formation of mono-and doubly heteropolyblues reduced quantitatively. The crystallinity of the materials was evaluated by x-ray diffraction (XRD) and showed us that the resulting solid is amorphous. The spectroscopic studies allowed us to infer that the interaction between polyoxometalates and \'TI\'O IND.2\' nanoparticles should be weak, however, further studies are needed to confirm this. The addition of nanoparticles leads to a material more sensitive to UV radiation, however, there is not a linear correlation between mass of nanoparticles added and absorbance variation due to irradiation.

Feed intake assessment is a valuable tool for herd management decisions. The use of markers, either internal or external, is currently the most used technique for estimating feed intake in production animals. Three experiments were conducted with beef and dairy cattle. In dairy cows fed a corn silage based diet with 45% concentrate, the average fecal recovery (FR) of TiO2 was higher than FR of Cr2O3 and both FR were more than unity. The FR was unaffected by the fecal sampling procedure but, estimates for dry-matter digestibility (DMD) and fecal output (FO) were affected. The Cr2O3 + indigestible acid detergent fiber (iADF) marker pair produced accurate dry-matter intake (DMI) estimates. In steers fed diets with different forage sources FR of TiO2 was close to 1 and this marker produced adequate FO estimates. The FR was affected by the forage source that composed the diet and none of the marker pairs produced accurate DMI estimates. In young Nelore bulls fed corn silage or Tifton-85 hay based diets with varying F:C ratios, the average FR of internal markers acetyl bromide lignin (ABL), indigestible neutral detergent fiber (iNDF), iADF and cutin was different from 100%. Markers Cr2O3 and TiO2 had FR lower and higher than 100%, respectively. The combination of internal and external markers to estimate DMI produced satisfactory and accurate results, particularly Cr2O3 based pairs with iNDF and iADF. Internal markers ABL and cutin deserve more attention. The GRAB sampling procedures yielded accurate DMD, FO and DMI estimates, which were as good as or better than BULK sampling procedures. Regardless of the fecal sampling method and the composition of the diet, it is necessary to establish the FR of the markers to be used in each experiment, in order to obtain correct estimates. None of the markers had complete FR consistent throughout the 3 experiments. Cutin and ABL had lower than unity FR on all diets and failed to produce accurate DMD estimates. When either one was paired with Cr2O3 or TiO2, DMI estimates were also not accurate. Of the indigestible fibers, iNDF and iADF, the later was more accurate in estimating DMI when paired with Cr2O3. Consistently throughout the experiments, FR was lower than and higher than unity for internal and external markers, respectively. Corrected FO estimates were accurate for Cr2O3 on various diets under GRAB sampling. The same was not true for TiO2, which even after FR correction was applied failed to produce accurate FO estimates consistently. The method of dosing the external markers is extremely important and greatly affects and determines results. Whichever the method, it must allow the animals to display normal feeding behavior and not affect performance. The GRAB sampling procedures can replace TFC (once FR is established) which may open new possibilities for pasture based or collectively housed animals. / A determinação do consumo de alimentos é uma valiosa ferramenta na hora da tomada de decisões de manejo do rebanho. O uso de marcadores, sejam internos ou externos, é atualmente a técnica mais utilizada para estimar o consumo em animais de produção. Três experimentos foram conduzidos. Em vacas de leite alimentadas com silagem de milho com 45% de concentrado, a recuperação fecal (RF) média de TiO2 foi maior do que a RF de Cr2O3 e ambas foram maiores do que a unidade. A RF não foi afetada pelo método de coleta de fezes, mas, as estimativas de digestibilidade da matéria seca e produção fecal (PF) foram. A dupla de marcadores Cr2O3+i fibra detergente ácido indigestível (iADF) produziu estimativas de consumo de matéria seca (CMS) acuradas. Em novilhos alimentados com diferentes fontes de forragem, a RF do TiO2 foi próxima a 1 e este marcador produziu estimativas de PF adequadas. A RF foi afetada pela fonte de forragem que compunha a dieta e nenhum dos marcadores produziu estimativas de CMS acuradas. Em tourinhos Nelore alimentados com dietas compostas de silagem de milho ou feno de Tifton-85 e diferentes relações de volumoso:concentrado, a RF média dos marcadores internos lignina brometo de acetila (LBA), fibra detergente ácido indigestível (iFDN), (iFDA) e cutina foi diferente de 100%. Os marcadores Cr2O3 e TiO2 tiveram RF menor e maior que 100%, respectivamente. A combinação de marcadores internos e externos para estimar o CMS produziu resultados acurados e satisfatórios, principalmente as duplas Cr2O3 e iFDN ou iFDA. Os marcadores internos LBA e cutina merecem mais estudos. O método de coleta GRAB produziu estimativas de DMS, PF e CMS acuradas, as quais foram iguais ou melhores que as produzidas pelo método de coleta BULK. Independentemente do método de coleta de fezes e da composição da dieta, é necessário estabelecer a RF real dos marcadores que serão usados em experimento para obter estimativas corretas. Nenhum dos marcadores teve RF completa e consistente nos 3 experimentos. A cutina e LBA tiveram RF menor do que a unidade em todas as dietas e falharam em produzir estimativas acuradas de DMS. Quando qualquer dos dois foi pareado com Cr2O3 ou TiO2 as estimativas de CMS também não foram acuradas. Das fibras indigestíveis, iFDN e iFDA, a segunda foi mais acurada em estimar o CMS quando pareada com Cr2O3. As estimativas de PF corrigida foram acuradas para Cr2O3 em diferentes dietas sob metodologia de coleta GRAB. O mesmo não foi observado para o TiO2, que produziu estimativas enviesadas inclusive após a correção. O método de dosagem dos marcadores externos é extremadamente importante já que afeta e determina em grande medida os resultados. Qualquer que seja o método, este deve permitir ao animal comportar-se e alimentar-se normalmente sem comprometer seu desempenho. Os métodos de coleta GRAB podem substituir a coleta total de fezes (CTF) (após determinação da RF) o que poderá abrir novas possibilidades para estudos com animais em pastagem ou alojados em baias coletivas.

As alterações de superfície dos implantes de titânio (Ti) influenciam funções celulares e formação de tecido adjacente aos mesmos, mas é controverso se tais alterações trariam vantagens quando esses implantes fossem colocados em tecido ósseo de baixa qualidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta do tecido ósseo de baixa qualidade (tipo IV) a implantes de Ti com diferentes tratamentos de superfície. Para isso, implantes de Ti com superfície nanotexturizada (Ti-Nano), microtexturizada (Ti-Porous) e sem tratamento de superfície (Ti-Usinado) foram implantados em tíbias de coelhos. Após duas e seis semanas, o tecido ósseo formado ao redor dos implantes foi avaliado em cortes histológicos por desgaste e histomorfometricamente foram avaliados: a porcentagem de contato ossoimplante (BIC), porcentagem de área de osso mineralizado formado entre as espiras do implante (BABT), porcentagem da área de osso formada na área espelho (BAMA). Vários outros parâmetros morfométricos foram avaliados a partir de imagens e reconstruções tridimensionais obtidos por microtomografia. Ao final de seis semanas, foi avaliado o torque de remoção. Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) com dois fatores de variação (tratamento de superfície e tempo de implantação) seguido do teste de Tukey (p≤0,05). Apesar de algumas diferenças estatisticamente significantes para alguns dos parâmetros morfométricos, tais diferenças não são biologicamente importantes para que pudessem ser atribuídas aos tratamentos de superfície. Tanto que, histologicamente não se observou diferença nos padrões de formação óssea ou tipo de osso formado que pudesse ser associado aos tratamentos de superfície e o torque de remoção também não foi afetado pelos tratamentos. Em conclusão, esses resultados mostraram que os tratamentos de superfície, embora sejam na escala micrométrica ou nanométrica, não induzem repostas do tecido ósseo tipo IV diferentes daquelas induzidas por superfícies sem tratamento. / Some alterations in titanium (Ti) implant surfaces influence cell functions and tissue formation in areas adjacent to the implants, but it is controversial whether these changes would bring advantages when these implants were placed in bone of poor quality. The aim of this study was to evaluate the response of poor quality bone tissue (type IV) to Ti implants with different surface treatments. For this, Ti implants with nanotextured surface (Ti-Nano), microtextured (Ti-Porous) and without surface treatment (Ti-Machined) were implanted into tibias of rabbits. After two and six weeks, the bone tissue around the implants was assessed in undecalcified histological sections and histomorphometrical analysis to evaluate: the percentage of bone-implant contact (BIC), percentage of the area of mineralized bone formed between threads (BABT), the percentage area of bone formed in the mirror area (BAMA). Several other morphometric parameters were evaluated from images and three-dimensional reconstructions obtained by microtomography. At the end of six weeks the removal torque was evaluated. The results were subjected to analysis of variance (ANOVA) with two factors of variation (surface treatment and time) followed by Tukey test (p≤0.05). Despite some statistically significant differences for some of the morphometric parameters, such differences are not biologically important and they could not be attributed to the surface treatments. In keeping with this, histological analysis failed to show any difference in bone formation that could be associated to the surface treatments and removal torque was not affected by treatments either. In conclusion, these results showed that the surface treatments, irrespective of being on the micrometer or nanometer scale, do not induce responses of type IV bone tissue different from those induced by untreated surfaces.

O presente estudo avaliou a influência do hipoclorito de sódio a 1% e 2,5% na qualidade do acabamento superficial e na resistência à corrosão de duas limas endodônticas: Race® e Hyflex® através de ensaio eletroquímico de polarização potenciodinâmica cíclica (EPPC) e imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para o EPPC foram utilizados vinte limas de cada marca comercial (#25, conicidade 0.04 e 25 mm de comprimento). Dez dos vinte instrumentos foram individualmente fixados pelo cabo a uma ponta de fio de cobre 0,12 mm de 20 cm de comprimento e posicionado no interior de uma célula eletroquímica com 500 mL de solução de hipoclorito de sódio (NaClO) 1% (Fórmula&Ação) à temperatura ambiente controlada em 23 ºC (±2) até cobrir a parte ativa do instrumento. Os registros foram feitos com o potenciostato da PAR modelo 273A. O ensaio foi repetido nos mesmos padrões para as outras dez limas da mesma marca comercial com o NaClO 2,5%. Além do EPPC, as limas foram submetidas a exames e análises em MEV antes e depois do teste de corrosão para a obtenção de fotomicrografias dos 3 (três) mm finais de cada lima com o intuito de estabelecer parâmetros para a avaliação final. Das fotomicrografias obtidas, 72 foram escolhidas, inseridas no Power Point sem legenda original de identificação, numeradas aleatoriamente para avaliação e projetadas num monitor para 06 avaliadores orientados e calibrados. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos aos testes estatísticos pertinentes (Friedman, Wilcoxon e Mann-Whitney). A lima Hyflex® apresentou uma quantidade maior de alterações superficiais (ranhuras, manchas e materiais depositados) antes e depois do ensaio sendo mais suscetível à corrosão. Race® apresentou uma superfície mais polida e regular. Em relação a concentração do NaClO, percebeu-se que os defeitos presentes se tornavam mais evidentes para a concentração maior (2,5%). Nas duas concentrações os itens que apresentaram diferença significativa foram bordas, ranhuras, microcavidades, rebarbas e material depositado. Concluiuse que o acabamento superficial e a concentração da solução de NaClO influenciam a resistência à corrosão dos instrumentos de NiTi. A lima Race® apresentou menor corrosão e melhor acabamento de superfície do que a lima Hyflex® nas condições experimentais testadas. / The present paper evaluated the influence of 1% and 2.5% sodium hypochlorite in the quality of the surface finishing and resistance to corrosion of two endodontic files: Race® and Hyflex® by electrochemical test of cyclic power dynamics polarization (EPPC) and images obtained by scanning electronic microscopy (SEM). Twenty files of each commercial brand (#25, 0.04 taper and 25 mm length) were used in EPPC. Ten from the twenty instruments were individually fixed by the handle to a copper wire tip (0.12 mm diameter and 20 cm length) and placed in the interior of an electrochemical cell with 500 mL sodium hypochlorite solution (NaCIO) 1% (Fórmula e Ação) at the environment temperature controlled in 23ºC (±2) until covering the active part of the instrument. Recordings were made with a PAR potentiostat model 273A. The test was repeated in the same pattern to the other ten files from the same commercial brand with NaClO 2.5%. Besides EPPC, the files were submitted to the scanning electronic microscopy (SEM) test before and after the corrosion test to obtain photomicrographs of the final 3 mm of each file in order to establish the parameters for final evaluation. From the obtained photomicrographs, 72 were chosen and inserted in the Power Point without the original identification legend, randomly numbered for evaluation and projected on the screen to the 06 guided and calibrated evaluators. Data obtained were tabbed and submitted to the relevant statistical tests (Friedman, Wilcoxon and Mann-Whitney). The Hyflex® file showed a higher amount of surface alterations (grooves, stains and deposited materials) before and after the test, being more susceptible to corrosion. Race® showed a more polished and regular surface. As to the NaClO concentration, it was seen that the present defects became more evident in the higher concentration (2.5%). In the two concentrations, the items that presented significant differences were edges, grooves, micro cavities, margins and deposited materials. Conclusion was that surface finishing and the concentration of the NaClO solution influenced the resistance to corrosion of NiTi instruments. The Race® file showed the least corrosion and the best surface finishing compared to the Hyflex® file under the tested experimental conditions.

O desenvolvimento de biomateriais com estrutura porosa visa permitir uma boa ancoragem biológica através do crescimento do tecido ósseo no interior dos poros, além de no caso de algumas ligas de titânio, proporcionar valores de módulo elástico semelhantes ao do osso, prevenindo assim o insucesso por reabsorção óssea na interface com o implante. O objetivo deste estudo foi avaliar o processamento de implantes porosos à base de titânio produzidos por metalurgia do pó, utilizando polímeros naturais como aditivos (albumina, amidos de arroz, batata, milho e a gelatina), e analisar a osteointegração desses implantes por ensaio in vivo. Foram obtidas, amostras de titânio comercialmente puro (Ticp) e da Liga Ti-13Nb-13Zr pelos processos de space-holder e suspensão; os polímeros naturais foram removidos termicamente (350°C/1h) previamente a sinterização (1300°C/1h e 1300°C/3h, respectivamente). As metodologias de processamento utilizando aditivos de baixo custo propiciaram a obtenção de implantes metálicos porosos de maneira simplificada, com porosidades diferenciadas, boa homogeneidade estrutural, grau de porosidade adequado (entre 40% e 60%), distribuição e tamanho dos poros conforme o polímero natural formador. Na caracterização biológica, o teste in vitro de citotoxicidade validou a utilização dos implantes para a realização do teste in vivo. A avaliação da osteointegração foi realizada em coelhos da raça New Zealand em períodos de 49 dias. Na análise histológica por microscopia eletrônica de varredura e fluorescência, foram obtidos os resultados quantitativos e qualitativos da osteointegração, com crescimento ósseo em todos os implantes, apresentando osteocondutividade. Os melhores resultados ocorreram em implantes com porosidade homogênea, e com tamanho médio de poros entre 100 e 200 μm. Assim, os materiais porosos de titânio e da liga Ti-13Nb-13Zr produzidos com os polímeros naturais (amido de arroz, amido de batata, amido de milho, gelatina e albumina), permitiram a nutrição e manutenção necessárias para a sobrevivência das células, comprovando a osteointegração e osteocondução dos implantes desenvolvidos. / The development of biomaterials with porous structure, seeks to allow a good biological anchorage through bone tissue ingrowth within the pores, besides to propitiate elastic modulus values similar to bone, thus preventing the failure by bone resorption, on implants interface. The goals of this study was to evaluate the processing of titanium based porous implants by powder metallurgy (PM), using natural polymers as additive (rice, potato and corn starches, albumin and gelatin), and evaluate these implants osseointegration by in vivo assay. Samples were obtained of commercially pure titanium (cpTi) and Ti-13Nb-13Zr alloy by space-holder and suspension techniques; the natural polymers were removed by thermal treatment (350C/1h) prior to sintering (1300C/1h and 1300C/3h respectively). The processing methodologies using low cost additives propitiate the production of porous metallic implants in a simplified manner, with differentiated porosities, good structural homogeneity, proper porosity degree (between 40% and 60%), distribution and pore size as the related natural polymer. The biological characterization was first performed in vitro with a cytotoxicity test, which allowed the use of implants in vivo. The osseointegration evaluation was performed in New Zealand White rabbits for 49 days period. Histological analyses with scanning electron microscopy and fluorescence microscopy were obtained quantitative and qualitative results of osseointegration, with bone growth in all implants, presenting osteoconductivity. The best results were in implants with homogenous porosity and with mean pore size between 100 and 200 μm. Thus, titanium and Ti-13Nb-13Zr alloy porous materials produced with natural polymers (rice, potato and corn starches, albumin and gelatin), allowed the nutrition and nourishing needed to bone cells survival, proving the osseointegration and osteoconduction features of developed implants.

O titânio é considerado um biomaterial (material biocompatível) pela baixa reatividade e pela grande estabilidade da sua camada de óxido superficial. Pelas suas propriedades mecânicas ele é usualmente utilizado na fabricação de substitutos ósseos e implantes dentários. Visando contribuir para o desenvolvimento de novas superfícies osteointegráveis, neste trabalho foram estudadas duas superfícies de titânio modificadas com implantação iônica de P e BF2 com energia de 30 e 77keV, respectivamente. As superfícies foram submetidas a ensaios in vitro de cultura celular de células osteoblásticas (MG-63) e os resultados foram comparados com duas superfícies comerciais: poliestireno tratado para meio de cultura celular (PC) e titânio comum utilizado em implante dentário (TI). A atividade enzimática da fosfatase alcalina (FA) associadas à formação de biofilme mineralizado pelas células diferenciadas foram avaliadas. Concentrações de cálcio e fósforo no biofilme foram determinadas por espectroscopia de raios-X induzida por prótons, PIXE. Imagens superficiais com microscopia eletrônica de varredura serviram para verificar a homogeneidade e integridade dos biofilmes formados. Medidas de ângulo de contato foram realizadas para determinar o caráter hidrofílico das superfícies e do biofilme formado. As superfícies PC e TI se apresentaram hidrofílicas com formação de biofilme menos homogêneo que as apresentadas pelas superfícies PT e BFT, ambas hidrofóbicas. As concentrações de FA medidas no meio de cultura indicaram consumo maior que a secreção em PC e TI. Em PT e BFT foram observados acúmulos de FA no meio de cultura. Concentrações maiores de cálcio e fósforo foram observadas em PC e TI. Destas observações, as quatro superfícies podem ser consideradas biocompatíveis (não citotóxicas) pela formação de biofilme mineralizado e pelas medidas de atividade enzimática. / Titanium is considered a biomaterial (biocompatible material) due to its low reactivity and the great stability of its surface native oxide layer. With excellent mechanical properties, titanium is widely used as bone substitutes and dental implants. Aiming to contribute for the development of new surfaces to promote osteoblastic cell grow, two ion-beam-modified titanium samples were compared with two commercially available surfaces: polystyrene treated for cellular cultures (PC), and regular titanium used in dental implants (TI). The modified titanium samples were ion beam implanted with 30 and 77 keV phosphorous and BF2, respectively. All surfaces were employed for in vitro assays using cultures of osteoblastic cells (MG-63). The Phosphatase Alkaline Enzymatic Activity (ALP) was measured and associated with the mineralized bio-film formed by the differentiated cells. The concentration of calcium and phosphorus in the mineralized bio-film was measured by Proton Induced X-ray Emission, PIXE. Scanning Electron Microscope images were used to access the bio-film homogeneity and integrity. Contact angle measurements were used to characterize the wettability of the surfaces and the resulting bio-film. In spite of being more hydrophilic, the surfaces PC and TI formed of a less homogeneous bio-film than the PT and BFT surfaces, which were less hydrophilic. The ALP in the cell culture medium indicated greater consumption than secretion for PC and TI, while for PT and BFT accumulation of ALP was observed. Concentrations of calcium and phosphorus were greater for PC and TI samples. The four surfaces can be considered biocompatible (not cytotoxic) due to mineral bio-film formation and enzymatic activity measurements.