Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Biomateriais metálicos devem apresentar uma combinação de propriedades como resistência à corrosão, biocompatibilidade e resistência mecânica. Os aços inoxidáveis austeníticos, especialmente do tipo AISI 316L, aliam estas propriedades com a possibilidade de fabricação a um baixo custo. No entanto, são susceptíveis à corrosão nos fluidos fisiológicos e seus produtos de corrosão podem causar reações alérgicas ou infecciosas nos tecidos vizinhos ao implante. No presente trabalho, a aplicação de revestimentos obtidos por processos de deposição física de vapor (PVD) sobre um aço inoxidável austenítico do tipo AISI 316L foi realizada a fim de aumentar sua resistência à corrosão e biocompatibilidade. Os filmes depositados foram de nitreto de titânio (TiN), carbonitreto de titânio (TiCN) e de carbono tipo diamante (DLC). Estes materiais têm alta dureza e resistência ao desgaste, além de biocompatibilidade intrínseca, características altamente desejáveis para aplicações biomédicas. A caracterização do comportamento eletroquímico do aço com os três tipos de revestimentos mostrou que a presença de defeitos na superfície das camadas depositadas exerce uma influência negativa sobre a resistência à corrosão do substrato. A presença dos defeitos foi evidenciada por microscopia eletrônica de varredura. Foi proposto um mecanismo, com base nos dados obtidos por espectroscopia de impedância eletroquímica, para explicar a evolução do comportamento eletroquímico do aço com os diferentes revestimentos ao longo do tempo de imersão. Foram também empregados dois tratamentos de passivação da superfície do aço em soluções de ácido sulfúrico e ácido nítrico, a fim de aumentar a resistência à corrosão do substrato. Os resultados indicaram que os tratamentos utilizados não foram eficientes para melhorar esta característica, mas podem ser modificados visando um desempenho superior. As propriedades eletrônicas dos filmes passivos formados, tanto sobre o aço sem tratamento de passivação como sobre o aço passivado, foram estudadas utilizando a abordagem de Mott-Schottky. Os filmes apresentaram um caráter duplex, mostrando comportamento de um semicondutor altamente dopado acima e abaixo do potencial de banda plana. A concentração de dopantes no filme passivo foi associada à resistência à corrosão do material. Os três revestimentos PVD investigados apresentaram comportamento não citotóxico. Considerando a diminuição do coeficiente de atrito do aço 316L, os revestimentos de TiCN e o DLC foram os mais eficientes. Estas características, aliadas ao fator custo, sugerem que a aplicação comercial destes materiais sobre implantes ortopédicos pode ser viável. No entanto, a resistência à corrosão, conforme a avaliação realizada no presente estudo, não foi adequada quando comparada ao desempenho do aço sem nenhum tipo de revestimento. Ao final do texto, são apresentadas algumas sugestões a fim de conseguir um desempenho superior para a capacidade protetora dos revestimentos PVD. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Resveratrol (3, 4, 5-trihidroxiestilbeno) é um polifenol produzido por uma grande variedade de plantas em resposta ao estresse e encontrado predominantemente em cascas de uvas. Este princípio ativo apresenta vários benefícios à saúde, como a capacidade antioxidante, relacionada à prevenção de diversos tipos de câncer e do envelhecimento precoce da pele. No entanto, apresenta baixa biodisponibilidade quando administrado por via oral, o que torna interessante sua aplicação tópica. O principal objetivo deste trabalho foi a incorporação de resveratrol em hidrogéis poliméricos para obtenção de um sistema de liberação utilizado topicamente contra o desenvolvimento de desordens cutâneas, como o envelhecimento cutâneo e o câncer de pele. As matrizes poliméricas compostas por poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP), poli(etileno glicol) (PEG) e ágar ou PVP e propano-1,2,3-triol (glicerina) e irradiadas a 20 kGy foram caracterizadas pelos ensaios de fração gel e intumescimento; sua biocompatibilidade preliminar foi avaliada in vitro por meio do ensaio de citotoxicidade utilizando o método de incorporação do vermelho neutro. Devido à baixa solubilidade do resveratrol em água, verificou-se o efeito da adição de 2% de etanol às matrizes. Todas as matrizes estudadas, contendo ou não álcool, apresentaram alto grau de reticulação, capacidade de intumescimento e não apresentaram toxicidade em ensaio preliminar de biocompatibilidade. Os dispositivos foram obtidos pela incorporação de resveratrol nas matrizes poliméricas, realizada de forma direta e indireta, ou seja, antes e após irradiação, respectivamente. Os dispositivos obtidos pelo método direto foram submetidos aos ensaios de fração gel, intumescimento e citotoxicidade e apresentaram-se semelhantes às respectivas matrizes. Os dispositivos contendo 0,05% de resveratrol obtidos pelo método direto e os dispositivos contendo 0,1% de resveratrol obtidos pelo método indireto foram submetidos ao ensaio de cinética de liberação durante 24 h. A quantificação do resveratrol liberado foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Apenas os dispositivos obtidos pelo método indireto apresentaram capacidade de liberar o resveratrol incorporado, que apresentou capacidade antioxidante após liberação. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O presente estudo in vitro objetivou avaliar a longo prazo o potencial antimicrobiano residual e a citotoxicidade de soluções químicas de limpeza de prótese quando incorporadas à resina acrílica termopolimerizável após sucessivos ciclos de imersão noturna diária. Discos (10mm x 1mm) de resina acrílica termopolimerizável para base de prótese (Lucitone 550) foram submetidos a três ciclos diários de desinfecção (8h/cada) em hipoclorito de sódio a 1% (NaClO), digluconato de clorexidina a 2% (CLX) ou água destilada (controle) durante 91 (T91) ou 183 dias (T183), simulando o período de 9 meses ou 1,5 ano de imersão noturna diária realizada pelo paciente. Inicialmente, foi utilizado o método de concentração inibitória mínima em caldo para determinar o possível efeito residual (incorporação) das soluções à resina acrílica. Metade dos discos imersos em cada agente de limpeza em um dos tempos de imersão (n=5) foi inoculada (1x107cels/mL) com um dos patógenos associados à estomatite protética: Candida albicans (Ca) e Staphylococcus aureus (Sa). Os discos foram incubados a 37oC para análise em espectrofotômetro após 24h, 7 e 14 dias. Os valores de absorbância foram convertidos em porcentagens de inibição microbiana. Confirmada a ação antimicrobiana residual dos agentes de limpeza incorporados à resina acrílica, foi então analisada sua citotoxicidade in vitro sobre fibroblastos gengivais humanos (L929). Os efeitos citotóxicos foram avaliados por meio do ensaio colorimétrico MTT [brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazólio] para a determinação da viabilidade celular, após as células serem expostas por 24h às amostras de cada condição experimentais (n=18) previamente imersas em uma das soluções por um dos períodos avaliados (T91 ou T183). A citotoxicidade foi determinada com base na atividade mitocondrial em relação a corpos de prova não submetidos à imersão nas soluções testadas. Os resultados do ensaio do MTT foram analisados estatisticamente por ANOVA-1 fator seguida pelo teste post-hoc de Tukey HSD (a=0,05). Para os períodos T91 e T183, não houve inibição microbiana com a imersão em água (controle) em até 14 dias de incubação. A CLX inibiu progressivamente o crescimento microbiano ao longo dos 14 dias para ambos os períodos de imersão (Ca: 19 a 73,58%; Sa: 0 a 87,08%), sendo observada maior ação antimicrobiana em T183. O NaClO apresentou discreta inibição microbiana apenas no período de 14 dias tanto em T91 (Ca: 0%; Sa: 2,70%) quanto em T183 (Ca: 8,50%; Sa: 15,08%). De acordo com os resultados do teste de MTT, as soluções químicas de limpeza testadas apresentaram uma redução significativa da viabilidade celular quando comparado às células controles propagadas apenas em meio de cultura (p<0,002). A CLX resultou na menor viabilidade celular em ambos os períodos de imersão (p<0,018). As amostras de resina acrílica imersas em água ou NaClO em T91 e T183 apresentaram viabilidade celular estatisticamente similar às amostras não imersas (p>0,05). Pode-se concluir que a CLX incorporada à resina acrílica para base de prótese apresentou um efeito antimicrobiano residual em ambos os períodos de imersão noturna, o que não foi observado com o NaClO. Por outro lado, a CLX residual resultou em efeito intensamente citotóxico aos fibroblastos gengivais humanos quando comparada ao NaClO e à agua destilada, que se apresentaram discretamente citotóxicos. Esses resultados sugerem precaução na seleção de agentes de limpeza para prótese como meio de prevenção e tratamento adjunto da estomatite protética, pois mesmo em concentrações baixas, recomendadas para imersão noturna, podem apresentar algum grau de toxicidade às mucosas de suporte protético. / This in vitro study aimed to evaluate the long-term residual antimicrobial activity and cytotoxicity of chemical denture cleansers incorporated into a heat-polymerized acrylic resin after successive cycles of daily overnight soaking. Discs (10mm x 1mm) were prepared from heat-polymerized acrylic resin (Lucitone 550) and submitted to three daily immersion (8h/each) in 1% sodium hypochlorite (NaClO), chlorhexidine digluconate 2% (CHX) or distilled water (control) for 91 days (T91) or 183 days (T183), simulating the period of 9 months or 1.5 year of nocturnal immersion performed by the patient. Initially, the method of minimum inhibitory concentration in broth was used to determine the possible residual effect (incorporation) of the acrylic resin solution. Half of the disks immersed in each cleaning agent for one of the period immersion (n=5) was inoculated (1x107cells/mL) with pathogens associated with denture stomatitis: Candida albicans (Ca) or Staphylococcys aureus (Sa). The disks were incubated at 37oC for analysis in a spectrophotometer after 24h, 7 and 14 days. The absorbance values were expressed as percentages of microbial inhibition. Confirmed the residual antimicrobial action of cleaning agents incorporated into the acrylic resin, its cytotoxicity was analyzed in vitro on human gingival fibroblasts (L929). Cytotoxic effects were evaluated by the colorimetric assay MTT [3- (4,5- dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide] to determine cellular viability after the cells were exposed for 24h to the samples of each experimental condition (n=18) previously immersed in one of the solutions for the evaluation periods (T91 or T183). Cytotoxicity was determined based on mitochondrial activity compared to the specimens not subjected to immersion in the solutions. The MTT assay results were 1-way ANOVA followed by Tukey\'s HSD post-hoc test (a=0.05). For the periods T91 and T183, no microbial inhibition was observed with immersion in water (control) for up to 14 days of incubation. The CHX progressively inhibited microbial growth over the 14 days for both immersion times (Ca: 19 to 73.58%, Sa: 0 to 87.08%); with greater antimicrobial activity in T183. The NaClO showed a slight microbial inhibition only in the 14-day period in both T91 (Ca: 0%; Sa: 2.70%) and T183 (Ca: 8.50%; Sa: 15.08%). According to the results of the MTT assay, the chemical cleaning solutions tested showed a significant reduction in cell viability when compared to the control cells propagated in normal culture medium (p<0.002). The CHX resulted in the lowest cell viability in both immersion periods (p<0.018). The acrylic samples immersed in water or NaClO in T91 and T183 showed cell viability statistically similar to nonimmersed samples (p>0.05). CHX incorporated into the acrylic resin denture base had a residual antimicrobial effect on both immersion periods, which was not observed with NaClO. On the other hand, the residual CHX were severely cytotoxic to human gingival fibroblasts compared to NaClO and distilled water which were slightly cytotoxic. These results suggest caution in selecting denture cleaning agents as a method of prevention and adjunct treatment of denture stomatitis because even at low concentrations recommended for overnight immersion, they may exhibit some degree of toxicity to the denture bearing mucosa.

A administração indiscriminada de antimicrobianos sistêmicos tem como principais efeitos indesejáveis a seleção antimicrobiana, hipersensibilidade, comprometimento gastrointestinal e toxicidade. A busca por uma alternativa à terapêutica antimicrobiana sistêmica em Odontologia através do uso de um material biodegradável de aplicação local pode apresentar inúmeras vantagens. As características estruturais, de citocompatibilidade e facilidade de fabricação do polímero sintético ácido poli-L-lactídeo (PLLA) permitem que este seja um carreador de fármacos como amoxicilina (AM), azitromicina (AZ), clindamicina (CL) ou metronidazol (ME) mantendo concentrações inibitórias constantes e por tempo prolongado, sendo capazes de prevenir a colonização dos principais patógenos orais. Objetivo: Avaliar e comparar o comportamento de filmes ou malhas de PLLA associados aos quatro antimicrobianos mais utilizados em Odontologia como uma alternativa local. Metodologia: 180 (N) discos poliméricos com 15 ou 6 mm de diâmetro foram preparados em associação a 20% do antimicrobiano amoxicilina, azitromicina, clindamicina ou metronidazol sendo classificados como grupo F (filme) e M (malha). Foram confeccionados segundo os métodos de deposição e eletrofiação (fibras) respectivamente. Todos os discos foram armazenados em solução tampão (pH 5 ou 7.4) e alíquotas foram coletadas e analisadas por cromatografia líquida de alta performace (HPLC) em 8, 24, 48, 72, 96, 120, 144 e 168 horas. As espécimes foram pesadas após 3 e 6 meses de armazenamento nas soluções tampões para análise de degradação. Para a análise de citotoxicidade, os materiais foram cultivados com fibroblastos humanos por 24h, 48h e 72h e analisados por ensaio de MTT. A capacidade antimicrobiana dos discos foi determinada em cultura de P.gingivalis e S.pyogenes. Para o controle estrutural foram realizadas fotografias digitais e MEV dos espécimes controle, das interfaces (criofratura) e das espécimes degradadas. Resultados: A liberação farmacológica para os antimicrobianos na ordem pH levemente básico (7.4) e ácido (5.0) foi respectivamente: ME 70.03% (F) e 100% (M); 88,01% (F) e 19,4% (M). Para AM 38,73% (F) e 18,63% (M); 61,44% (F) e 47,93% (M). Para AZ 32,53% (F) e 82,85% (M); 46,78% (F) e 73,15% (M). Para CL 68,42% (F) e 81,10% (M); 76,47% (F) e 72,76% (M). A análise antimicrobiana demonstrou capacidade inibitória para S.pyogenes e P.gingivalis para todos os materiais testados, não havendo diferença significativa entre filme e malha dentro de cada grupo (p>0.05). A reação de citotoxicidade por MTT comprovou que os biomateriais testados são compatíveis com fibroblastos humanos e mais citocompatíveis que o controle PLLA, controle de vida e morte (p<0.05). As malhas demonstraram favorecimento do crescimento celular principalmente em 24 e 48 horas. A MEV demonstra um filme com superfície rugosa e malha com fibras e poros mimetizando a matriz extracelular. Após criofratura a MEV da interface comprovou incorporação do fármaco ao filme e malha, exceto para o ME, com cristais externos ao polímero. Após a degradação, os filmes de amoxicilina apresentaram maior degradação que PLLA no pH 5.0 (p=0.007) e pH 7.4 (p=0.046). Já para as malhas a azitromicina apresentou maior degradação que PLLA no pH 7.4 (p=0.031). Conclusão: O PLLA é um polímero cuja associação aos antimicrobianos utilizados mostrou-se segura, citocompatível e promissora na liberação de doses inibitórias contra os microrganismos P.gingivalis e S. pyogenes. A liberação farmacológica foi influenciada pela característica química do fármaco, apresentação do polímero (filme e malha) e pH da solução de armazenamento. Este estudo comprovou ser possível através de uma terapêutica medicamentosa local controlar ou prevenir infecções localizadas, sem que seja necessário o fármaco sistêmico. / Indiscriminate administration of systemic antimicrobial has undesirable effects such as antimicrobial selection, hypersensitivity, gastrointestinal commitment and toxicity. For an alternative to systemic antimicrobial therapy in Dentistry, use a biodegradable material of local application can present numerous advantages. The structural characteristics, cytocompatibility and ease of fabrication of the synthetic polymer poly-L- lactide acid (PLLA) enable this to be a carrier biomaterial. When associated with antimicrobials as amoxicillin (AM), azithromycin (AZ), clindamycin (CL) or metronidazole (ME) it can maintain constant the inhibitory concentrations for a long time, being able to prevent colonization of the main oral pathogens. Objective: To evaluate and compare the behavior of PLLA associated with the most useful antimicrobials in Dentistry as an alternative for prevention and treatment of infections. Methodology: 180 (N) polymer discs with 15 or 6 mm diameter were prepared in association with the antimicrobial concentration of 20% amoxicillin, metronidazole, clindamycin or azithromycin being classified as Group F (film) and M (mesh). They were made using the methods of deposition and electrospinning (nanofibers) respectively. All discs were stored in buffer solutions (pH 5 or 7.4) and aliquots were collected and analyzed by high performance chromatography (HPLC) on 8, 24, 48, 72, 96, 120 , 144 and 168 hours. Cytotoxicity of human fibroblasts was tested after 24h, 48h and 72h by the MTT reaction. The antimicrobial capacity of the disks was determined against P. gingivalis and S. pyogenes cultures. The specimens were weighed after 3 and 6 months of storage for degradation analysis. Specimens were also carried out by digital photos for structural control. SEM was used to control interfaces (freeze-fracture) and degradation description. Results: The drug release for antimicrobials in order slightly basic pH (7.4) and acid ( 5.0 ) was respectively : ME 70.03 % (F ) and 100% (M ) ; 88.01 % (F) and 19.4 % ( F ) . For AM 38.73 % (F) and 18.63% ( F ) ; 61.44 % (F) and 47.93 % ( F ) . To AZ 32.53 % (F) and 82.85 % (F ) ; 46.78 % (F) and 73.15% ( F ) . Cl 68.42 % (F) and 81.10 % ( F ) ; 76.47 % (F) and 72.76 % ( F ) . Antimicrobial analysis showed inhibitory capacity against S. pyogenes and P. gingivalis for all tested polymers. ANOVA showed no difference between film and mesh within each group (p> 0.05). The MTT reaction demonstrated that the biomaterials tested are compatible with human fibroblasts (p < 0.05). The meshes have shown a tendency to cell growth especially in 24 to 48 hours. The SEM images showed a film with a rough surface and mesh of nanofibers and pores mimicking the extracellular matrix and also proved incorporation of the drug to the film and mesh after the freeze-fracture interface, except for ME that was external to the polymer crystals. Degradation showed differences among Amoxicillin-film and PLLA pH 5.0 (p = 0.007) and pH 7.4 (p = 0.046). As for the meshes differences occurred only between azithromycin and the PLLA pH 7.4 (p = 0.031). Conclusion: The PLLA is a polymer biomaterial whose association to antimicrobial is safe, biocompatible and promising. It can inhibit P. gingivalis and S. pyogenes microorganisms. The drug release was influenced by the chemical characteristics of the drug, polymer performance (mesh and film) and the pH of the storage solution. This study proved a local drug system therapy to control or prevent localized infections without systemic doses.

Diversas pesquisas têm direcionado esforços na busca de biomateriais que fossem capazes de melhorar a osseointegração e a estabilidade de implantes dentais em regiões anatômicas desfavoráveis. Entretanto, muitas das opções de terapias regenerativas, largamente empregadas em cirurgias orais reconstrutivas, estão associadas à algumas desvantagens clínicas como um grande período de recuperação, alto risco de morbidade, risco de parestesia nos pacientes, além de apresentarem alto custo. Biomateriais obtidos a partir do látex natural extraído da Hevea brasilienses (seringueira) demonstraram apresentar propriedades angiogênicas e significante aumento no reparo ósseo de alvéolos dentais e em defeitos de calota de ratos. Considerando os benefícios da angiogênese no processo de reparação óssea, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade osteogênica proporcionado pelas proteínas angiogênicas do látex na otimização do processo de osseointegração e na estabilidade de implantes de titânio instalados em defeitos ósseos cicunferenciais. Dez cães foram submetidos às cirurgias de instalação de implantes no centro de defeitos ósseos, após a exodontia dos pré-molares. Os defeitos ósseos em cada animal foram preenchidos com coágulo, osso autógeno, proteínas angiogênicas do látex associada ao gel carreador ou gel carreador (apenas gel de colágeno associado ao ácido hialurônico, sem a presença de implante). Em um dos lados da mandíbula os implantes foram recobertos por membrana não absorvível de e-PTFE sem reforço de titânio, ao passo que no lado contralateral, os implantes foram recobertos apenas pelo retalho mucoperiosteal. Metade dos animais foram sacrificados após 4 semanas e o restante após 12 semanas pós-operatórias. A estabilidade dos implantes foi avaliada através de análise de freqüência de ressonância e a formação óssea foi analisada por meio de histologia, histomorfometria, análise qualitativa e quantitativa de fluorescência. Os resultados numéricos obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e contrastes ortogonais foram realizados para comparações múltiplas. Histologicamente, observou-se para todos os biomateriais, uma formação de osso imaturo e lamelar no tempo de 4 e 12 semanas, respectivamente. Na análise qualitativa de fluorescência, encontrou-se maior atividade óssea no período inicial de avaliação (p&le;0,05). A membrana não mostrou efeito significativo no processo de regeneração óssea e não houve diferença estatística entre os diferentes biomateriais testados (p&ge;0,05). O gel carreador apresentou menor formação óssea quando comparado aos demais materiais, sem considerar o tempo e a presença da membrana (p&le;0,05). Houve um aumento significativo da formação óssea, osseointegração e da estabilidade ao longo do tempo para os diferentes biomateriais empregados (p&le;0,05), independente da presença da membrana. O grupo das proteínas angiogências do látex mostraram formação óssea similar ao coágulo e ao osso autógeno em 4 e 12 semanas, respectivamente (p&ge;0,05). Os biomateriais obtiveram significante formação óssea, osseointegração e estabilidade dos implantes ao longo do período de avaliação experimental. Esta pesquisa mostrou que a regeneração óssea guiada não alterou os resultados histométricos, as proteínas angiogênicas do látex promoveram deposição óssea similar ao coágulo e osso autógeno nos defeitos alveolares, observou-se um aumento do processo de ossoeintegração e da estabilidade dos implantes em todos os sítios experimentais, independente do tratamento instituído. / The development of biomaterials that can assist osseointegration and implant stability in dissatisfactory anatomical regions has been the goal of several researches in the past years. Despite the array of regenerative therapies to be used, some clinical disadvantages still persist, such as considerable patient morbidity, extended patient recovery periods, substantial cost, risk of paresthesia and residual defects in the donor site. Natural latex biomaterials from Hevea brasiliensis (rubber tree) have shown promising advantages, such as angiogenic properties, significantly high bone repair in dental alveoli, easy acquisition and handling, biocompatibility, reduced cost, dispensability of donor sites and very little chance of morbidity. Considering the well-known benefits of angiogenesis in the bone healing process, the purpose of this study was to evaluate the osteogenic capacity of angiogenic latex proteins in accelerating osseointegration and implant stability, when placed in circumferential bone defects. Ten male dogs were underwent an implant placement in center of the defects after pre-molar extractions. The circumferential gaps around the implant were filled either with coagulum, particulate autogenous bone graft, latex angiogenic proteins mixed in a gel carrier, or with collagen and hyaluronic acid gel carrier without implants. Circumferential defects were covered with a non-absorbable e-PTFE membrane on one side and left uncovered on the other. Half the animals were sacrificed 4 and 12 weeks after implant placement. Implant stability was evaluated using resonance-frequency analysis and bone formation was analyzed by histological, histometric, qualitative and quantitative bone labeling analysis. Data were analyzed statistically using ANOVA and orthogonal contrasts for multiple comparisons. Immature and lamellar bone were observed at 4 and 12 weeks, respectively. Bone labeling analysis showed more bone activity on early period of healing (p&le;0.05). The membrane did not show significant effect on bone regeneration and there was not statistical difference among the different biomaterials, considering the different time evaluation periods (p&ge;0.05). Gel carrier group showed less bone formation than other filling materials, not considering recovery time and membrane (p&le;0.05). Latex angiogenic proteins showed bone regeneration similar to coagulum and bone graft at 4 and 12 weeks, respectively (p&ge;0.05). There was significant bone formation, osseointegration and implant stability of biomaterials during the entire healing period. This research showed that guided bone regeneration technique did not change the histometric results; latex angiogenic proteins promoted bone deposition similar to coagulum and bone graft on alveolar bone defects; osseointegration process and implant stability occurred in all experimental sites, regardless of the treatment performed.

Orientador: Rubens Caram Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T05:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Verissimo_NathaliaCarolina_M.pdf: 4539752 bytes, checksum: 5f6eb6507fb9a034b3aca9ed35fdea93 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Ligas de Ti do tipo 'beta' contendo elementos biocompatíveis são potencialmente interessantes em aplicações ortopédicas e odontológicas. Enquanto as propriedades mecânicas dessas ligas podem ser controladas por meio de tratamentos térmicos, suas propriedades de superfície podem ser otimizadas por meio da formação de camada de nanotubos de TiO2 usando processos de anodização. Neste trabalho, amostras de Ti CP e das ligas Ti-35Nb e Ti-35Nb-4Sn, obtidas por fusão a arco voltaico em atmosfera inerte, foram anodizadas sob potencial constante de 20V durante 1 hora, usando uma solução aquosa de HF, a fim de obter uma camada de nanotubos de TiO2 amorfa. Tais camadas amorfas foram tratadas termicamente visando promover transformações de fase amorfo-anatase e anatase-rutilo. As amostras foram caracterizadas por meio de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos indicam que camadas amorfas de nanotubos de TiO2 com espessura superior a 800 nm foram produzidas. Tratamentos térmicos combinados com ensaios de difração de raios-X permitiram identificar a formação de anatase em 225ºC em Ti CP, em 295ºC na liga Ti-35Nb e em 392ºC na liga Ti-35Nb-4Sn. A estrutura cristalina do rutilo foi observada no Ti CP em 398ºC e em 557ºC na liga Ti-35Nb. A formação de cristais de rutilo sobre a liga Ti-35Nb-4Sn ocorreu em 605ºC. Observou-se que o Nb combinado com Sn tem forte efeito estabilizador da fase anatase. Medidas de molhabilidade indicam que a fase anatase apresenta valores elevados de ângulo de contato, enquanto que a fase rutilo exibe valores menores e com características hidrofílicas. Os resultados obtidos sugerem que a combinação anatase-rutilo é a mais adequada para aplicações biomédicas e crescimento celular por não ser altamente hidrofílica / Abstract: 'beta' type Ti alloys containing biocompatible elements are potentially interesting for orthopedic and dental applications. While the mechanical properties of these alloys can be controlled by means of heat treatments, its surface properties can be optimized by formation of TiO2 nanotube layer using anodizing processes. In this work, samples of CP Ti and Ti-35Nb and Ti-35Nb-4Sn alloys obtained by arc melting under inert atmosphere were anodized using HF-based electrolyte for 1 hour, obtaining amorphous layers of TiO2 nanotubes. These layers were heat treated aiming to promote the amorphous structure and phases like anatase, mixture anatase-rutile and rutile. Samples were characterized by scanning electron microscopy. The results indicate that amorphous layers of TiO2 nanotubes with a thickness exceeding 800 nm were produced. Heat treatments combined with X-ray diffraction experiments allowed identifying the formation of anatase at 225ºC in CP Ti, at 295ºC in the Ti-35Nb alloy and at 392ºC in the Ti-35Nb-4Sn alloy. The crystal structure of rutile was observed in CP Ti at 398ºC and at 557ºC in the alloy Ti-35Nb. The formation of rutile crystals on the alloy Ti-35Nb-4Sn occurred at 605°C. It was observed that Nb combined with Sn shows a strong stabilizing effect of anatase. Wettability measurements indicate that the anatase phase shows high values of contact angle, while the rutile phase exhibits lower values and hydrophilic characteristics. The results suggest that the combination anatase-rutile is the most suitable for biomedical applications and cell growth because they are not highly hydrophilic / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

Plusieurs substrats issus de la chimie organique, inorganique et organométallique ont été synthétisés et fonctionnalisés avec différents groupes chimiques, notamment des polyethylene glycol qui leur permet d’améliorer leur solubilité dans l’eau et de les rendre biocompatible pour une éventuelle application dans le milieu biomédical. Ces substrats sont des dendrimères synthétisés sur plusieurs générations, des polymères obtenus soit par polymérisation d’un dendron soit par dendronisation d’un polymère, ou encore des nanoparticules d’or qui peuvent être stabilisées par des ligands thiolates ou bien par des dendrimères de manière intra- ou inter-dendritique. Ces nano-objets ont été designés dans l’objectif d’encapsuler, de stabiliser ou d’améliorer différentes molécules biologiques telles que des vitamines (vitamine C, B3 et B6), des neurotransmetteurs (acétylcholine et dopamine) ou des agents anti-cancéreux (daunorubicine). / Several substrates resulting from the organic, inorganic and organometallic chemistry were synthesized and functionalized with various chemical groups, including polyethylene glycol which enables them to improve their water solubility and to make them biocompatible for a possible application in the biomedical field. These substrates are dendrimers synthesized for several generations, polymers obtained either by polymerization of a dendron or by dendronization of a polymer, or gold nanoparticules which can be stabilized by thiolate ligands or by dendrimers in an intra- or inter-dendritic way. These nano-objects were designed with the aim of encapsulating, stabilizing or improving various biological molecules such as vitamins (vitamin C, B3 and B6), neurotransmitters (acetylcholine and dopamine) or anti-cancerous agents (daunorubicine).

Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire de Chimie-Métallurgie de l’INSA de Rennes et le laboratoire de biomatériaux en site osseux (LBSO) de la Faculté de Chirurgie Dentaire de l’Université de Rennes1. L’alliage de titane de type β Ti-27Nb (% at.) a été nitruré pour des applications en implantologie orale parce qu'il possède un bas module d'élasticité, proche de celui de l’os et qu’il est composé uniquement d'éléments biocompatibles. Dans un premier temps l’alliage Ti-27Nb a été synthétisé grâce à un four à induction magnétique selon la technique de fusion en lévitation en creuset froid sectorisé. Un traitement de surface par nitruration en phase gazeuse a ensuite été effectué pour augmenter sa résistance à la corrosion et à l’usure. L’analyse structurale a été réalisée par DRX et par des observations en microscopies optique et électronique à balayage. L’analyse chimique a été effectuée par spectrométrie à dispersion d’énergie. La topographie et la dureté superficielle ont été caractérisées par AFM et par nano-indentation. Des essais tribologiques ont permis d’évaluer le coefficient de frottement et la résistance à l’usure. Pour la caractérisation mécanique des essais de traction conventionnels et cycliques ont été effectués. La biocompatibilité a été évaluée in vitro par des cultures bidimensionnelles de plusieurs populations cellulaires en contact des implants métalliques : ostéoblastes, fibroblastes et cellules épithéliales. Elle a été déclinée en termes de cytotoxicité, de prolifération cellulaire, d’expression génique et de morphologie cellulaire. Les propriétés de l’alliage Ti-27Nb nitruré sont particulièrement intéressantes pour une implantation durable en site osseux. / This work was performed in collaboration with the Metallurgical Chemistry team of the Institute of Chemical Sciences of Rennes and the Biomaterials Laboratory of the Faculty of Dentistry of Université de Rennes1. The low modulus Ti-27Nb (at. %) alloy with non-toxic elements was nitrided for the first time in this study for dental implant applications. The alloy was firstly synthetized by cold crucible levitation melting technique. A high temperature gas nitriding treatment was then carried out in order to improve the wear and corrosion resistance. The structural analysis was performed by X-ray diffraction and the microstructure was observed by optical microscopy and by scanning electron microscopy. The chemical analysis was performed by Energy Dispersion Spectrometry. Superficial mechanical properties were then studied by nano-indentation and ball-on-disc tribological tests. Conventional and tensile tests were realized. The biocompatibility was evaluated by in vitro tests performed on human osteoblasts, fibroblastic cells and epithelial cells. Cell proliferation and differentiation were studied as well as cell morphology. All of the observed properties make the nitrided Ti-27Nb alloy particularly suitable for enhanced longevity of dental implants.

Une série d'homopolymères tels que poly(L-lactide) (PLLA), poly(triméthylène carbonate) (PTMC), poly (e-caprolactone) (PCL) et les copolymers ont été synthétisés par polymérisation par ouverture de cycles de monomère appropriés en utilisant du zinc lactate ou octanoate d'étain comme catalyseur. Leurs propriétés thermiques, dégradation hydrolytique, dégradation enzymatique, propriétés mécaniques et comportement à mémoire de forme ont été étudiées à l'aide de DSC, RMN, SEC, ESEM, DMA et machine à traction Instron. Les copolymères de triméthylène carbonate et DL-lactide (PTDLA) peuvent être dégradés non seulement par simple hydrolyse, mais aussi par la protéinase K. Le copolymère PTDLA composé de 50/50 TMC/LA est très élastique, Tg servant de température de transition entre les formes temporaire et permanente. Le PTMC ne peut pas être dégradé par simple hydrolyse ou par la protéinase K, mais peut être dégradé par les lipases de Candida Antarctica et Hog Pancreas. La biocompatibilité des PLLA, PTMC, PCL, PTLLA, PTDLA et PTCA a été évaluée par des expériences d'hémolyse, adhésion des plaquettes, MTT et culture cellulaire. Les résultats montrent des tous les polymères présentent très bonnes propriétés hémolytiques et anti-coagulantes, bonne adhésion, propagation et prolifération des cellules. / A series of homopolymers such as poly(L-lactide) (PLLA), poly(trimethylene carbonate) (PTMC), poly(e-caprolactone) (PCL) and various copolymers were synthesized by ring opening polymerization of appropriate monomer feeds using zinc lactate or stannous octoate as catalyst. Their thermal properties, hydrolytic degradation, enzymatic degradation, mechanical properties and shape memory behavior were investigated by using DSC, NMR, SEC, ESEM, DMA and Instron tensile instrument. Among the various polymers, copolymers of trimethylene carbonate and DL-lactide (PTDLA) can be degraded not only by pure hydrolysis, but also by proteinase K. PTDLA composed of the same TMC and LA contents is highly elastic, Tg acting as the switch temperature between temporary and permanent shapes. PTMC cannot be degraded by pure hydrolysis or by proteinase K, but can be degraded by lipases from Candida Antarctica or Hog Pancreas. The biocompatibility of PLLA, PTMC, PCL, PTLLA, PTDLA and PTCA was evaluated from haemolysis experiments, platelet adhesion, MTT assay and cell culture. The results showed that all the polymers present outstanding haemolytic and anti-coagulant properties, and good cellular adhesion, spreading and proliferation.

Avaliar a biocompatibilidade do fio lifting biológico - fio serrilhado de poliuretana de óleo de mamona - e sua eficácia no rejuvenescimento facial. Na primeira etapa deste trabalho implantamos os fios no dorso de camundongos, que foram sacrificados com 03, 07, 15 e 30 dias com posterior análise histológica por microscopia óptica. Na segunda fase implantamos os fios na face de pacientes com flacidez dérmica e analisamos, fotograficamente e através de uma modelagem numérico-computacional o resultado (rejuvenescimento), com intervalos entre 07 e 60 dias. As análises histológicas demonstraram uma rápida integração do fio ao tecido celular subcutâneo com formação abundante de colágeno e as fotografias dos pacientes revelaram uma maior firmeza da derme e um rejuvenescimento facial, comprovados pela análise computacional. Suas características químicas e físicas e os resultados iniciais nos permitem acreditar que o fio lifting biológico - fio serrilhado de poliuretana do óleo de mamona - apresenta elevada biocompatibilidade com uma rápida integração ao tecido subcutâneo sendo uma excelente opção no rejuvenescimento facial. / Evaluate the biological lifting thread - castor oil polyurethane serrulate thread - bio-compatibility and it´s eficacy on facial rejuvenation. At first we implanted the threads in subcutaneous tissues on mice backs that were sacrificed after 03, 07, 15 and 30 days, followed by histological analysis of material by using optical microscopy. Later, implants were carried out in patients with facial dermal flaccidity, and comparisons were made through photographs between 7 and 60 days, than we made a numerical-computational modelling comparision of this photographs. Histological analysis showed a quick thread integration with the celular subcutaneous tissue by a large amount of colagen syntesis and the patients photographs showed facial rejuvenation with improvement of the skin flaccidity comproved by numerical modelling. It`s chemical and physical characteristics and the initial results allow us belive that the biological lifting thread - castor oil polyurethane serrulate thread - has good bio-compatibility and fast integration with the celular subcutaneous tissue being an excellent option for the facial rejuvenation.