Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Paulo Afonso Silveira Francisconi / Banca: Ana Paula Rosifini Alves Claro / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: O crescente aumenta na expectativa de vida da população tem resultado numa igual demanda e procura por biomateriais metálicos. Biomateriais metálicos são utilizados na substituição ou recuperação de ombros, joelhos, quadril e cotovelos. As ligas a base de Ti são materiais promissores para tais fins, pois apresentam uma excelente biocompatibilidade, ótima resistência à corrosão em meio biológico. Essas características são grandemente influenciadas pela presença de elementos substitucionais e oxigênio intersticial e a técnica do atrito interno constitui um aliado bastante importante na análise dos resultados deste trabalho. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é analisar a influência do exigênio intersticial nas propriedades das ligas Ti-8Ta e Ti-16Ta (% em peso). As medidas de atrito interno foram utilizadas para obtenção do módulo de elasticidade dinâmico das ligas estudadas, pois esta grandeza está experimentalmente associada ao amortecimento das vibrações livres do sistema, a dissipação de energia elástica e a frequencia de oscilação do sistema. Para tais medidas empregou-se um Pêndulo de Torção com frequencia de oscilação de aproximadamente 30Hz e temperatura na faixa de 230 a 350K. As ligas estudadas passaram por processos de tratamento térmico e dopagens com oxigênio e foram caracterizadas por medidas de densidade, difração de raios X e posterior refinamento de Rietveld, microdureza, módulo de elasticidade e testes de citotoxicidade in vitro. Os testes iniciais de biocompatibilidade mostram que não houve nenhuma resposta citotóxica, originando resposta celular satisfatória. As medidas de microdureza apresentam valores menores que os encontrados na literatura e as medidas de raios X mostram picos característicos da fase 'alfa' do titânio. Na análise de Rietveld verificou-se a presença de estrutura martensítica 'alfa' e fase 'beta' para ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The accelerating increase in life expectancy of the population has resulted in greater demand and more searches for metallic biomaterials. Metallic are extensively used in the replacement or restoration fo shoulders, knees, hips and elbows. Ti-based alloys are promising materials for such purposes, because they present excellent biocompatibility, a great mechanical strengh/density relation and a high corrosion resistance in a biological medium. These characteristics are greatly influenced by the presence of substitutional elements and interstitial oxygen. The internal friction technique is a very important ally in the analysis of the results of this work. Thus, the purpose of this work is to analyze the influence of insterstitial oxygen on the properties of Ti-8Ta and Ti-16Ta alloys (wt%). Internal friction measurements were used to obtain the dynamic elasticity modulus of the alloys studied, because this quantity is experimentally associated with the damping of free vibration of the sytem, which is related to the elastic energy dissipation and the oscillation frequency of the system. For such measurements, a torsion pendulum was employed, with an oscillation frequency of approximately 30 Hz and temperature in the range of 230-350 K. The alloys underwent heat treatment and oxygen doping processes, and were characterized by density, x-ray diffraction and subsequent refinement of Rietveld, microhardness and elasticity modulus measurements, and in vitro cytotoxicity tests. The initial biocompatibility tests showed that there was no cytotoxic answer, giving origin to a satisfactory cellular response. Microhardness measurements had values less than found in the literature, and x-rays showed characteristic peak of the titanium 'alfa' phase. In the Rietveld analysis, observed were the presence of martensitic 'alfa' structure and a 'beta' phase for all sample and conditions studied. The ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A diversificação das fontes de luz empregadas para fotopolimerização de compósitos e o seu extenso uso nas diversas aplicações odontológicas, torna necessária a investigação da biocompatibilidade das mesmas. A conseqüente exposição dos tecidos durante estes procedimentos, sugere fortemente que mais investigações sobre os efeitos biológicos da luz com comprimentos de onda correspondentes ao da luz azul são necessárias. O efeito positivo provocado pela evolução dos aparelhos fotopolimerizadores desviou a atenção das possíveis alterações fototóxicas sobre o profissional e o paciente. Além disso, o aumento da temperatura causado por estes aparelhos fotopolimerizadores de maiores densidades de potência pode ser prejudicial ao tecido pulpar. Da mesma maneira, a presença de um corante no meio bucal e sua conseqüente exposição à luz azul poderia levar à formação de radicais livres, o que em situações de estresse oxidativo, poderia causar danos aos tecidos adjacentes. Este fenônemo é denominado Ação Fotodinâmica. O objetivo deste estudo foi avaliar em cepas de Escherichia coli (E. coli): (i) o potencial citotóxico de duas fontes de ativação utilizadas em procedimentos odontológicos durante 40 e 80 s de exposição; (ii) o efeito biológico do enxaguatório bucal da marca Plax Classic, contendo corante vermelho; (iii) o efeito biológico da associação das fontes de luz ao enxaguatório bucal da marca Plax Classic, contendo corante vermelho (ação fotodinâmica), durante 40 e 80 s de exposição; (iv) medir a emissão de calor gerada pelas fontes de luz. Foram utilizadas suspensões bacterianas de E.coli AB1157 (proficiente em mecanismos de reparo de lesões no DNA) e de E. coli BW9091 (deficiente no gene xthA-, envolvido no reparo por excisão de bases), irradiadas por um aparelho de luz halógena e um LED, que apresentam comprimentos de onda correspondentes ao da luz azul e densidades de potência de 430 mW/cm2 e 1669 mW/cm2, respectivamente. As medições da potência foram realizadas através de um lediômetro, para o LED, o Hilux LEDMAX, e um radiômetro acoplado ao próprio aparelho de luz halógena, Optilux 501. A partir dos resultados deste estudo, pôde-se constatar que: (i) as fontes de luz nas densidades de potência utilizadas e nos tempos de exposição realizados, não foram capazes de alterar a sobrevivência celular; (ii) o enxaguatório bucal isoladamente reduziu a sobrevivência das cepas de E. coli BW9091 e não causou efeito nas cepas de E. coli AB1157; (iii) quando o enxaguatório bucal foi associado às fontes de luz observamos que não houve diminuição da sobrevivência para as duas cepas bacterianas nos dois períodos de exposição, porém, na cepa mutante, BW9091, houve uma proteção contra o efeito citotóxico do enxaguatório bucal tanto em 40 quanto em 80 s para as duas fontes de luz; (iv) o aumento da temperatura das duas fontes de luz durante a fotoativação não foi capaz de reduzir a sobrevivência das cepas bacterianas. As fontes de luz utilizadas neste trabalho não apresentaram letalidade às cepas de E. coli. O enxaguatório bucal apresentou efeito biológico para a cultura de E. coli BW9091, possivelmente pela sua natureza antimicrobiana. A associação dos agentes físico e químico neste estudo não pareceu causar um estresse oxidativo nas células a ponto de reduzir a sobrevivência das culturas bacterianas, contrariamente, pareceu ativar mecanismos de proteção celular na cepa de E. coli BW9091 e mantê-la mais resistente à ação antimicrobiana do enxaguatório bucal. A variação da temperatura, apesar de elevada, parece ter sido dissipada pelo meio aquoso que continha a cultura bacteriana. / The diversity of light curing units (LCUs), its large use on variety dental applications, and its function as an activator of dental composites polymerization make necessary a study of its biocompatibility. The consequent exposure of tissues during photo activation, strongly suggests that more investigations about the biological effects of blue light are needed. The positive effect promoted by the LCUs evolution biased the attention of possible phototoxic effects on professionals and patients. In addition, the temperature rise caused by these LCUs with higher power densities may be harmful to the pulp tissue. On the same way, the presence of a photosensitizer upon oral environment and its consequent exposure to blue light could lead the formation of free radicals, in which oxidative stress outcome could damage the adjacent tissues. This phenomenon is called Photodynamic Action. The aim of this study was to evaluate in Escherichia coli (E. coli) strains: (i) the cytotoxic effect of two LCUs used in dental procedures during 40 and 80 seconds of irradiation times; (ii) the biological effect of a mouth rinse with a red photosensitizer, Plax Classic; (iii) the biological effect of the association of the LCUs to a mouth rinse, with a red photosensitizer, Plax Classic, during 40 and 80 seconds of irradiation times; (iv) measurement of the LCUs thermal emission. Suspensions of E. coli AB1157 (proficient in all DNA repair mechanisms) and E. coli BW9091 (gene xthA- deficient, related to DNA damage repair), were irradiated by a halogen light and a LED (light emitting diode), that presents intervals of wavelength correspondents with blue light and power densities of 430 mW/cm2 and 1669 mW/cm2, respectively. The power density for the LED LCU was measured on a Hilux LEDMAX power meter, and for the halogen LCU, on the Optilux 501 power meter. The results indicated that: (i) the LCUs used with these power densities and these irradiation times, were not capable in altering the cellular survival rate; (ii) the mouth rinse itself reduced the survival rate of E. coli strain BW9091 and did not caused effect in E. coli strain AB1157; (iii) when the mouth rinse was associated to the LCUs, we observed that there was no reduction of the survival rate to both E. coli strains in both irradiation times; however, in the mutant strain, BW9091, a protection against the citotoxic effect of the mouth rinse was observed in 40 and 80 seconds of irradiation times to both LCUs; (iv) the temperature rise of both LCUs during photo activation, despite being elevated, was not capable in reducing the bacterial strains survival rate. The LCUs used in this study did not present lethal effect to the E. coli strains. The mouth rinse presented a biological effect to the E. coli strain BW9091, possibly because its antimicrobial nature. Although the association of the physical and chemical agents did not seem to cause an oxidative stress that could reduce the bacterial survival rate of E. coli strains, it seemed to activate mechanisms of cellular protection in E. coli BW9091 that kept them more resistants to the antimicrobial nature of the chemical agent. The temperature rise seemed to be dissipated by the aquous solution that contained the bacterial culture.

The material used in retrofilling is among others a decisive factor for the success in parendodontic surgeries; therefore they should have investigated their biocompatible characteristics since they remain in direct contact with the periapical bone tissue. This study investigated the inflammatory response of bone tissue when in contact with four types of MTAs available on the market, through intraosseous implants in guinea pigs, using for that purpose, the methodology recommended by the International Dental Federation (1980) which is internationally accepted (ADA, 1982). Forty guinea pigs were used in experimental periods of four and twelve weeks. Each animal received an implant in each side of the mandibular symphysis region. From each implant it was made 24 blades with 144 histological cuts, stained with hematoxylin-eosin and reviewed by two independent observers. There was similarity between the materials tested, since after 4 weeks all the implants with MTAs ProRoot ® gray and white as well as the ones with MTAs Angelus ® gray and white presented an absent/mild inflammatory reaction evolving into a process of scar repair with affixing of mineralized matrix. Thus, through the methodology employed it was possible to conclude that all types of MTAs, regardless the trademark, were biocompatible promoting similar tissue responses when in contact with the bone tissue. / O material utilizado na retro-obturação é, entre outros, um fator determinante do sucesso na cirurgia parendodôntica, dessa forma estes devem ter investigadas suas características de biocompatibilidade uma vez que permanecem em contato direto com o tecido ósseo periapical. Neste estudo, investigou-se a resposta inflamatória do tecido ósseo frente aos quatro tipos de MTAs disponíveis no mercado, através de implantes intra ósseos em cobaias guinea pigs, usando para isso, a metodologia recomendada pela Federação Dentária Internacional (1980) e aceita internacionalmente (ADA, 1982). Quarenta cobaias foram utilizadas nos períodos experimentais de quatro e doze semanas. Cada animal recebeu um implante em cada lado da região sinfisária da mandíbula. De cada implante foram confeccionadas 24 lâminas com 144 cortes histológicos, coradas com hematoxicilina-eosina e analisadas por dois observadores independentes. Verificou-se similaridade entre os materiais testados, uma vez que em todos os períodos de avaliação, tanto os MTAs ProRoot® cinza e branco quanto os MTAs Ângelus® cinza e branco apresentaram uma reação inflamatória ausentes/suaves evoluindo para um processo de reparo cicatricial com aposição de matriz mineralizada. Assim, através da metodologia empregada foi possível concluir que todos os tipos de MTAs, independentemente da marca comercial, foram biocompatíveis promovendo resposta tecidual similar quando em contato com o tecido ósseo. / Mestre em Odontologia

Este estudo teve como objetivo avaliar, in vivo, por um período de 24h, a resposta tecidual inflamatória subcutânea após a utilização de cimentos endodônticos. Realizouse a seleção de 75 ratos, machos, da linhagem Wistar, de aproximadamente 90 dias (de vida) e com cerca de 350g (de peso), que foram aleatoriamente distribuídos em 5 grupos (n=20), como se segue: G1 - ActiV GPTM, G2 - Biosealer, G3 - RealSeal®, G4 - RoekoSeal® e G5 - AH Plus®. A resposta inflamatória foi observada pelo teste edemogênico, nos tempos 6, 12 e 24 horas. Como protocolo de aplicação da metodologia, os animais depois de anestesiados, receberam uma injeção do corante vital Azul de Evans na veia lateral caudal. Em seguida, foram tricotomizados em seu dorso e, doses iguais dos materiais estudados foram inseridas subcutaneamente. Ao final de cada período de tempo, realizou-se a remoção da pele dorsal em fragmentos de 15 mm de diâmetro. Os fragmentos foram imersos em solução de formamida P.A., armazenados em estufa a 37ºC, por 48 horas. Nesse momento, os índices de absorbância do corante extraído pelo solvente foram quantificados por meio de espectrofotometria, os resultados convertidos em microgramas (?g) e a concentração de cada substância no infiltrado inflamatório obtida. Os dados obtidos foram submetidos a ANOVA e teste de Tukey (p<0,05). E, de acordo com os resultados obtidos, observou-se que houve diferenças estatisticamente significativas para os fatores em estudo material (p<0,0001) e tempo (p<0,0001), entretanto não houve interação material*tempo (p=0,128). Sendo assim, nas primeiras 6h, a ordem decrescente de irritabilidade dos materiais analisados foi: G3 ? G5 > G1 > G2 > G4. Entretanto, os materiais desempenharam-se de forma semelhante, tanto no tempo de 12h quanto no de 24h, como se segue: G1 ? G3 ? G5 > G2 ? G4. Desta forma, pôde-se concluir que: 1 - o cimento RoekoSeal demonstrou o menor grau de irritabilidade no tempo experimental de 6 horas; 2 - Os cimentos RealSeal e AH Plus apresentaram resposta inflamatória mais intensa no período experimental de 6 horas e 3 - o índice de irritabilidade nas primeiras 6 horas é significativamente superior quando comparado ao período de 24h, independente do material testado. / The aim of this study was evaluate in vivo the earliest 24 hours tissue inflammatory response to five endodontic sealers. In order to this, 75 male rats Wistar with 90 days of age and approximately 350g of weight were divided in 5 experimental groups (n=20): G1 - ActiV GPTM, G2 - Biosealer, G3 - RealSeal®, G4 - RoekoSeal® e G5 - AH Plus®. The inflammatory response was evaluated using the edemogenic test in the experimental periods of 06, 12 and 24 hours. Anesthetized mice received an Evan´s blue dye injection in the lateral caudal vein and were tricotomized in the dorsum where equal amounts of each sealer were subcutaneously inoculated. After experimental period, the mice were sacrified, the dorsal skin was excised and pieces with 15mm of diameter around each inoculated sealer were removed. Each tissue piece was reduced to fragments, immersed in formamide solution and stored at 37ºC during 48 hours. At this moment, the absorbance index of the dye extracted by the solvent was quantified using light absorption spectrometry, the results were converted to micrograms (?g) and their concentration in the inflammatory infiltrated was obtained. The data was submitted to statistical analysis using the ANOVA followed by the Tukey test (p<0.05) and the results showed statistical significant difference for analyzed factors, the material and the time (p<0.001); without interaction between both (p=0.128). Thus, in decrescent order inflammatory response, the groups were scaled: G3 ? G5 > G1 > G2 > G4 for 6 hours, and G1 ? G3 ? G5 > G2 ? G4 for 12 hours and 24 hours. Our findings indicated that: 1 - The RoekoSeal presented the minor inflammatory response value in the 6 hours experimental period; 2 - The RealSeal and AH Plus sealers showed intense inflammatory response in the experimental period of 6 hours; 3 - The inflammatory values at 6 hours were significantly higher compared with results in the period of 24 hours independently of the tested material.

A incidência da hipersensibilidade dentinária (HD) tem aumentado. Agentes dessensibilizantes como o Gluma Desensitizer® (Heraeus), ou os Biovidros, bem como tratamentos considerados bioestimuladores como a laser fototerapia (LPT) tem sido aplicados de forma isolada. Porém, esses tratamentos, embora produzam efeitos positivos, ainda não apresentam resultados duradouros. Objetivo: Investigar os efeitos de substâncias liberadas por materiais utilizados no tratamento da HD (Gluma e Biovidro), associadas ou não à LPT, sobre a sobrevivência, proliferação e diferenciação de células mesenquimais indiferenciadas de polpa dentária humana. Material e Métodos: O Gluma e o Biovidro foram aplicados às culturas celulares na forma de meios condicionados, segundo os grupos experimentais: Grupo 1 (G1) Controle; Grupo 2 (G2) Gluma; Grupo 3 (G3) Biovidro; Grupo 4 (G4) Gluma + LPT; Grupo 5 (G5) Biovidro + LPT. A LPT foi realizada com laser de diodo semi-condutor (InGaAlP, 660 nm, área do feixe de 0,028 cm2) no modo pontual e em contato, nos seguintes parâmetros: 20 mW, 5 J/cm2, 7 s, 0,14 J por ponto. No ensaio de sobrevivência e no de proliferação celular as culturas foram irradiadas ou não por duas vezes (uma imediatamente e outra 6 horas depois). A viabilidade celular foi acessada pelo ensaio de atividade mitocondrial (MTT) em 24, 48 e 72 horas após a aplicação dos meios experimentais. Para a análise de diferenciação celular as culturas foram tratadas da mesma forma, e foram irradiadas por 4 vezes (uma imediatamente e as demais em intervalos de 48 horas até 7 dias). A diferenciação foi observada pelo ensaio do Vermelho de Alizarina em 21 dias. Os dados de viabilidade celular, obtidos no mínimo em triplicata, foram tratados por ANOVA complementado pelo teste de Tukey (p 0,05). As imagens obtidas pelo ensaio de Vermelho de Alizarina foram analisadas qualitativamente. Resultados: Sobrevivência celular foi observada em todos os grupos experimentais. Culturas controle (G1) apresentaram crescimento significativo (p<0,05). Culturas tratadas com o Gluma (G2) diminuíram o número de células viáveis e quando irradiadas (G4) mantiveram esse número. Culturas tratadas com Biovidro (G3) mantiveram o número de células viáveis e apresentaram crescimento significativo quando irradiadas (G5; p<0,05). Culturas controle (G1), e aquelas tratadas com Biovidro (G3) e Biovidro seguido de irradiação (G5) apresentaram diferenciação com formação de nódulos mineralizados. Conclusão: Substâncias liberadas pelo agente dessensibilizante (Gluma) são citotóxicas e em longo prazo a LPT é capaz de minimizar estes efeitos citotóxicos. O Biovidro libera substâncias biocompatíveis que não interferem na diferenciação das células mesenquimais indiferenciadas da polpa dentária humana permitindo a mineralização da matriz extracelular. A LPT melhora a proliferação celular e a resposta dessas células ao Biovidro. / The incidence of Dentine Hypersensitivity (HD) has increased. Desensitizing agents such as Gluma Desensitizer® (Heraeus), or the Bioglasses, as well those considered biostimulatory treatments as the laser phototherapy (LPT) have been applied in an isolated manner. However, these treatments, although producing positive effects, do not have lasting results. Objective: To investigate the effects of substances leached from materials used in the treatment of HD (Gluma and Bioglass), associated or not to LPT, on the survival, proliferation and differentiation of mesenchymal stem cells from human dental pulp. Material and Methods: The Gluma and Bioglass were applied to cell cultures in the form of conditional medium, according to the experimental groups: Group 1 (G1) - Control; Group 2 (G2) - Gluma; Group 3 (G3) - Bioglass; Group 4 (G4) - Gluma + LPT; Group 5 (G5) - Bioglass + LPT. The LPT was performed with diode laser semi-conductor (InGAlP, 660 nm, spot beam size of 0.028 cm2) in punctual and contact mode, in the following parameters: 20 mW, 5 J/cm2, 7 s, 0.14 J per point. In the survival and in the cell proliferation assays the cell cultures were irradiated twice (an immediately and another 6 hours after) or not. The cell viability was assessed by mitochondrial activity (MTT) assay of in 24, 48 and 72 hours after the application of experimental culture medium. For the analysis of cell differentiation the cell cultures were treated in the same way, and were irradiated by 4 times (one immediately and the other one at intervals of 48 hours up to 7 days). The differentiation was observed by testing the alizarin red in 21 days. The data of cellular viability, obtained at least in triplicate, were treated by ANOVA followed by the Tukey test (p 0.05). The images obtained by testing of Alizarin Red were qualitatively analyzed. Results: cell survival was observed in all experimental groups. Control cultures (G1) showed significant growth (p< 0.05). Cultures treated with Gluma (G2) decreased the number of viable cells and when irradiated (G4) maintained this number. Cultures treated with Bioglass (G3) maintained the number of viable cells and showed significant growth when irradiated (G5; p< 0.05). Control cultures (G1) and those treated with Bioglass (G3) and Bioglass followed by irradiation (G5) showed differentiation with formation of mineralized nodules. Conclusion: Substances leached from the desensitizing agent (Gluma) are cytotoxic and the LPT is able to minimize these cytotoxic effects. The Bioglass releases biocompatible substances that do not disturb the differentiation of mesenchymal cells allowing the mineralization of the extracellular matrix. The LPT improves the proliferation of these cells in response of these cells to this material.

O aumento da longevidade da população mundial e dos acidentes com consequências traumáticas nas últimas décadas provocaram um incremento na demanda de materiais e tecnologias destinados à substituição de alguma função ou porção do organismo humano para assegurar a qualidade de vida do ser humano. Neste contexto, o desenvolvimento de novos biomateriais para a ortopedia e odontologia baseados nos fosfatos de cálcio é relevante, uma vez que estes apresentam composição química semelhante à fase mineral de ossos e dentes. Os cimentos de fosfatos de cálcio (CPC) possuem composição de fases cristalinas e resposta biológica similares às biocerâmicas de fosfato de cálcio utilizadas como material de implante por excelência devido à sua alta biocompatibilidade e excelente bioatividade; mas com a diferença de que estes podem ser facilmente moldados e adaptados ao local de implantação, injetados através de vias minimamente invasivas, ou misturados com diversos fármacos para obter uma ação terapêutica determinada e localizada no local de implantação. Em geral, tanto as biocerâmicas como os CPC apresentam baixas resistências mecânicas, pelo qual o objetivo principal deste trabalho foi a obtenção de novas formulações de CPC com propriedades mecânicas melhoradas mediante a adição de componentes de cimento Portland tradicional ou de cimento de aluminato de cálcio. Outras propriedades que se pretende melhorar com a adição de compostos portadores de silício são a bioatividade e osteogenicidade dos materiais resultantes, uma vez que os cimentos baseados em silicato de cálcio são altamente osteogênicos. Para isto, foi escolhido o sistema baseado em a-Ca3(PO4)2 e foram desenhadas diferentes formulações através da introdução de Ca3SiO5 (C3S) ou CaAl2O4 (CA), fases majoritárias dos cimentos Portland e cimentos de aluminato de cálcio que apresentam uma excelente resistência mecânica, além de ser biocompatíveis e bioativas. Do estudo realizado verificou-se que a adição de um 5% de C3S ao cimento baseado em a- Ca3(PO4)2 produz um incremento das propriedades mecânicas em longo prazo (14d) e melhora a bioatividade e citotoxicidade dos CPC tradicionais; no entanto, retarda a pega do cimento e a hidrólise do a-Ca3(PO4)2 e aumenta a o grau de degradação dos materiais. A introdução de SiO2 como modificação de esta formulação, embora diminuiu o pH resultante, retardou a pega do cimento provocando uma perda notável da resistência mecânica durante os primeiros estágios da reação. Por outro lado, a introdução de CA provocou uma diminuição da resistência à compressão dos cimentos, independente do teor adicionado, e não se observou a melhoria desta propriedade com o aumento do tempo. Contudo, a presença de CA permitiu a obtenção de materiais menos citotóxicos, e por consiguiente mais biocompatíves, assim como o aumento da bioatividade em relação aos CPC tradicionais. / The increased longevity of the world population and the growth of traumatic accidents in last decades, led to an increase in demand of materials and technologies for replacement of any portion or function of the human body to ensure the quality of human life. In this context, the development of new biomaterials for orthopedics and dentistry based on calcium phosphates is relevant, since they have similar chemical composition to the mineral phase of bones and teeth. The calcium phosphate cements (CPC) have composition of crystalline phases and biological response similar to calcium phosphate bioceramics used as implant material par excellence due to its high biocompatibility and excellent bioactivity; but with the difference that these can be easily shaped and adapted to the site, injected through minimally invasive means, or mixed with various drugs for a specific therapeutic action at the site of implantation. In general, both bioceramics such as CPC have low mechanical strength; whereby, the main objective of this study was to obtain new formulations of CPC with improved mechanical properties by adding components of traditional Portland cement or calcium aluminate cement. Other properties that are intended to improve with the addition of silicon compounds, are the bioactivity and osteogenic potential of the resulting materials, as it cements based on calcium silicate are highly osteogenic. For this, we chose a system based a-Ca3(PO4)2 and different formulations were designed by introducing Ca3SiO5 (C3S) or CaAl2O4 (CA), majority phases of Portland cement and calcium aluminate cements that have an excellent mechanical strength, and are biocompatible and bioactive. From the study it was found that the adittion of a 5% C3S to the a-Ca3(PO4)2 based cement, produces an increase in the mechanical properties in the long term (14d) and enhances bioactivity and cytotoxicity; however, enlarge the setting times and the degree of degradation ofaand hydrolysis of materials. The introduction of SiO2 as a modification of this formulation, resulted in a pH decreased, but in the increased of the setting times causing a noticeable loss of strength during the early stages of the reaction. Moreover, the introduction of CA reduced the compressive strength of cements, regardless of content added, and there was no improvement of this property with increasing time. However, the presence of CA allowed the production of materials less cytotoxic, and thereby to more biocompatible, as well as the increase in bioactivity relative to traditional CPC.

Introdução: A aplicação clínica de biomateriais está se expandindo para diversas especialidades médicas. Dentre os diversos tipos de biomateriais, os classificados como temporários merecem atenção especial, pois são assimilados pelo organismo após exercerem sua função, evitando, assim, procedimento cirúrgico para sua retirada. O copolímero de poli (ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) é um tipo de biomaterial temporário, rotineiramente utilizado na medicina na forma de fios de sutura e implantes ortopédicos. A mistura do PLGA com o poli (isopreno) resulta em uma blenda (PLGA / PI), de alta resistência e tenacidade, que foi desenvolvida pelo Laboratório de Biomateriais do Instituto de Engenharia da UFRGS. Entretanto, não existem estudos “in vivo” testando a reação óssea desta blenda. Objetivo: Testar a histotoxicidade da blenda de PLGA / PI em relação ao biopolímero já consagrado PLGA. Método: Foram utilizados 46 ratos machos wistar (Rattusnorvegicus - linhagem albina), divididos em 2 grupos conforme o material implantado (PLGA ou PLGA / PI) na calota craniana, e subdivididos em tempos de morte (15, 30, 60 e 90 dias). Os procedimentos foram realizados na Unidade de Experimentação Animal (UEA) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Após a morte, a calota craniana foi retirada, submetida ao exame histopatológico e aplicado o escore de Dadas e cols (14) modificado. Resultados: A diferença da histotoxicidade dos dois materiais não foi significativa nos períodos 15, 30 e 90 dias, porém foi significativa no período 60 dias. Conclusão: A histotoxicidade do PLGA / PI, ao final do estudo (90 dias), foi semelhante ao PLGA, demonstrando equivalência em longo prazo. O período de 60 dias pós-cirúrgico (grupo da blenda) foi o único em que a histotoxicidade mostrou-se significativamente maior. Mais estudos devem ser feitos para melhorar o entendimento desta variação. / Introduction: Clinical application of biomaterials is expanding to various medical specialties. Among the different types of biomaterials, those classified as temporary deserve special attention because they are assimilated by the body after exercising their function, thereby avoiding surgical procedure for their removal. Co-polymer poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a type of temporary biomaterial, routinely used in medicine as suture threads and orthopedic implants. The mixture of PLGA with poly (isoprene) results in a high-strength and thoughness blend (PLGA / PI), developed by the Biomaterials Laboratory of the Engineering Institute/ UFRGS. However, there are no studies “in vivo” testing the bone reaction of that blend. Objective: To Test histotoxicity of PLGA / PI blend over the already established biopolymer, PLGA. Method: Forty six male Wistar rats (Rattus norvegicus – albino strain), divided into 2 groups according to the material (PLGA or PLGA / PI) implanted in the skull and sub divided into periods of death (15, 30, 60 and 90 days). The procedures were developed in the Animal Experiment Unit (AEU) of Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). After death, the skull was removed, submitted to histopathologic examination and the modified Dadas’ et all score was used (14). Results: The histotoxicity difference of the two materials was not significant in the periods of 15, 30 and 90 days, but it was significant in the period of 60 days. Conclusion: At the end of the study (90 days), the PLGA / PI histotoxicity was similar to PLGA, showing longterm equivalence. The 60-day post-surgical period was the only one in which histotoxicity was significantly higher (blend group). More studies shall be done in in order to better understand that variation.

Orientador: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:16:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_HugoAnaniasInacio_M.pdf: 2818479 bytes, checksum: da321661ca9b0a8e7a14c33315a67151 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os cimentos ósseos à base de fosfato de cálcio são biomateriais cerâmicos biorreabsorvíveis utilizados na substituição e no reparo de tecido ósseo danificado. Apresentam uma série de atrativos, como excelente biocompatibilidade e capacidade de serem moldados em cavidades pequenas e complexas. Porém, sua aplicação é restringida pela sua baixa resistência mecânica e sua cinética da reação lenta. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver cimentos de fosfato de cálcio, baseado no sistema do alfa-fosfato tricálcico, com melhores propriedades mecânicas e cinética da reação acelerada. Para isso, obteve-se o pó de alfa-fosfato tricálcico a partir de reagentes sintetizados em laboratório a fim de se obter pureza elevada; utilizou-se hidrogeno fosfato de sódio, ácido cítrico e ácido tânico como aditivos na solução de pega a fim de melhorar suas propriedades. O método de obtenção dos reagentes mostrou-se eficaz, obtendo-se pó de alfa-fosfato tricálcico com pureza elevada. Todas as combinações de aditivos utilizadas aceleraram a cinética da reação e aumentaram a resistência mecânica do cimento de fosfato de cálcio, obtendo-se valores superiores aos reportados na literatura / Abstract: The calcium phosphate bone cements are resorbable bioceramics used for replacement and repair of damaged bone tissue. Such material has many benefits, such as excellent biocompatibility and ability to be molded into complex and small cavities. However, its application is restricted by their low mechanical strength and slow reaction kinetics. The main objective of this study was to develop calcium phosphate bone cements, based on alpha-tricalcium phosphate system, with better mechanical properties and faster reaction kinetics. Hence, the powder of alpha-tricalcium phosphate was obtained from reagents synthesized in the laboratory to get high purity powder; disodium hydrogen phosphate, citric acid and tannic acid are used as additive on setting liquid to improve the cement properties. The method to obtain the reagents was effective, resulting in a powder of alpha-tricalcium phosphate with high purity. All combinations of additives accelerated the reaction kinetics and increased the mechanical strength of the calcium phosphate cement, resulting in higher values than those reported in the literature / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcelo Menossi Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baldacin_MariaGrazielaZagattoKrug_D.pdf: 4445527 bytes, checksum: 9730d155ac6ebf7d24d427feb43a2acb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A toxidez por alumínio (Al3+) é o principal fator limitante da produção agrícola em grandes áreas do Brasil e do mundo. Sabe-se que a defesa das plantas a este elemento é controlada por múltiplos genes. A caracterização de genes cuja expressão é induzida pelo Al contribui para compreender as defesas ativadas pelas plantas. Neste trabalho identificou-se um cDNA de milho expresso em raízes através da técnica de mRNA differential display. Este cDNA codifica uma seqüência que contem dois domínios LIM, separados por um espaçador de 40-50 resíduos, sendo denominado Zmlim-1. O objetivo deste trabalho é a caracterização deste gene e o seu papel na tolerância ao Al em milho. Em estudos de expressão verificou-se que o gene Zmlim- 1 é induzido por Al e sua expressão é maior na linhagem tolerante, Cat100-6, quando comparado com a linhagem sensível S1587-17. O direcionamento da proteína ZMLIM-1 foi observado em epitélios de cebola bombardeados com a construção fusionada à proteína GFP (green fluorescent protein). A expressão transiente revelou que esta proteína está localizada no citoplasma e no núcleo. A hibridização in situ demonstrou que Zmlim-1 é expresso na maioria das células do ápice de raiz de milho. O sistema de duplo híbrido de levedura permitiu identificar três proteínas que interagem com a proteína ZMLIM-1: duas proteínas da subunidade ribossomal e uma proteína da família OMT envolvida na biossíntese de lignina. Plantas transgênicas silenciando este gene forneceram evidências de que o gene Zmlim-1 pode influenciar a anatomia da raiz e a quantidade de lignina. Este é o primeiro relato de interação OMT com proteínas de domínio LIM, sugerindo um envolvimento desta proteína com a biossíntese de lignina. Plantas transgênicas submetidas ao estresse por Al3+ não apresentaram diferenças com relação às plantas controle não transformadas / Abstract: Aluminum (Al) toxicity is the main factor limiting agricultural production in large areas in Brazil and in the world. It is known that plant defenses against this element are controlled by multiple genes. The characterization of genes whose expression is induced by Al contributes to the understanding of the defenses activated by plants. In this work we identified a cDNA expressed in maize roots using mRNA differential display. This cDNA encodes a sequence that contains two LIM domains separated by a spacer of 40-50 residues, being named Zmlim-1. The purpose of this study was the characterization of this gene and its involvement in Al tolerance in maize. In expression studies it was found that the Zmlim-1 gene was induced by Al and its expression was higher in the tolerant line, Cat100-6 when compared with the sensitive line S1587-17. The subcellular localization of the protein ZMLIM-1 was observed in onion epithelial cells bombarded with a ZMLIM-1::GFP (green fluorescent protein) fusion. The assay of transient expression revealed that this protein is localized in cytoplasm and nucleus. In situ hybridization showed that Zmlim-1 is expressed in most cells of the root apex of maize. The yeast two hybrid system identified three proteins that interact with ZMLIM-1 protein: tworibosomal subunit proteins and a protein from the OMT family involved in lignin biosynthesis. Transgenic plants silenced for this gene have provided evidence that Zmlim-1 gene can influence the anatomy of the root and the amount of lignin in the plants. This is the first report of OMT interaction with LIM domain proteins, suggesting an involvement of this protein with lignin biosynthesis. Transgenic plants subjected to Al3+ stress did not show differences when compared to control, untransformed plants / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06435.pdf: 7431452 bytes, checksum: 52a613c5fd6687de6ee09e587bde83c2 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP