A hipersensibilidade dentinária é um problema que atinge de 8% a 35% da população. Os tratamentos para a hipersensibilidade dentinária no âmbito doméstico e clínico são diversos, entretanto a eficácia e duração dos mesmos não são absolutas. O objetivo deste estudo foi avaliar comparativamente, in vitro e in vivo, a eficácia do Biosilicato®, uma vitrocerâmica bioativa frente a agentes dessensibilizantes disponívies no mercado, no tratamento da hipersensibilidade dentinária. Os pacientes voluntários fizeram uso de: dentifrício dessensibilizante Sensodyne®; gel com Biosilicato® a 1%; Biosilicato® misturado à água destilada 10% e do produto Sensi Kill®. Por meio do modelo do disco de dentina (estudo in vitro) as mesmas substâncias testadas clinicamente foram avaliadas quanto ao seu potencial de oclusão dos túbulos dentinários. Foram observados clinicamente o tempo de ação de cada produto (em semanas) e posteriormente a duração do efeito do tratamento (mensalmente - por 06 meses). Os dados colhidos foram submetidos ao Teste estatístico de Kruskall Wallis e posterior Teste de Dunn (p<0.05). A avaliação qualitativa, por meio de MEV, mostrou diferentes padrões de capacidade de obliteração dos túbulos dentinários pelos agentes dessensibilizantes testados sendo que o Biosilicato® misturado à água destilada formou uma camada uniforme sobre a estrutura dentinária. Em relação ao tempo de ação dos diferentes produtos, no estudo in vivo, todos os produtos foram capazes de reduzir significantemente a dor proveniente da exposição dos túbulos em pelo menos 15 dias. Clinicamente, o Biosilicato® misturado à água destilada foi o produto que apresentou maior redução da dor no menor tempo, ou seja, apresentou a ação mais rápida. A duração dos tratamentos foi satisfatória para todos os produtos avaliados no prazo de 06 meses. No sexto mês os valores de dor observados foram significantemente menores que os valores iniciais para todos os agentes dessensibilizantes testados. A avaliação comparativa mostrou que o Biosilicato®, na apresentação em gel ou misturado à água destilada é eficiente no tratamento da hipersensibilidade dentinária. / Dentin hypersensitivity (DH) is a problem with prevalence between 8% to 35%. There are various in office and over-the- counter products to treat DH, however the efficacy and duration of the effect are not ideal. The aim of this investigation was to analyze comparatively, in vitro and in vivo, the efficacy of one experimental crystalline bioactive material, named Biosilicate® on dentin hypersensitivity. Sensodyne® dentifrice, Biosilicate® in gel 1% or Biosilicate® mixed with distilled water (10%) and Sensi Kill® were employed on voluntaries with DH. The dentine disc model with a strict control procedure was also used to evaluate the performance of the substances in tubule occlusion. Clinically was observed the time of action and duration of the effect of the treatment. Data was analyzed with Kruskall Wallis and Dunn Test (p<0.05). Qualitative analysis obtained by scanning electron microscopy (SEM) showed different patterns of tubule occlusion. Biosilicate® mixed with distilled water demonstrated a homogeneous layer on dentin surface. Clinically, the time of action of the products showed that all desensitizing agents were able to reduce DH significantly. Biosilicate® mixed with distilled water was faster in reducing DH pain compared with the others. The duration of the effect of these treatments was satisfactory for all products tested in six months of evaluation. At the end of the study (on the sixty month) the pain values were significantly lower than the pain values observed at the beginning of the study for all the products tested. The comparative evaluation showed that Biosilicate® in gel or mixed with distilled water can be effective on dentin hypersensitivity.

A hipersensibilidade dentinária é um problema que atinge de 8% a 35% da população. Os tratamentos para a hipersensibilidade dentinária no âmbito doméstico e clínico são diversos, entretanto a eficácia e duração dos mesmos não são absolutas. O objetivo deste estudo foi avaliar comparativamente, in vitro e in vivo, a eficácia do Biosilicato®, uma vitrocerâmica bioativa frente a agentes dessensibilizantes disponívies no mercado, no tratamento da hipersensibilidade dentinária. Os pacientes voluntários fizeram uso de: dentifrício dessensibilizante Sensodyne®; gel com Biosilicato® a 1%; Biosilicato® misturado à água destilada 10% e do produto Sensi Kill®. Por meio do modelo do disco de dentina (estudo in vitro) as mesmas substâncias testadas clinicamente foram avaliadas quanto ao seu potencial de oclusão dos túbulos dentinários. Foram observados clinicamente o tempo de ação de cada produto (em semanas) e posteriormente a duração do efeito do tratamento (mensalmente - por 06 meses). Os dados colhidos foram submetidos ao Teste estatístico de Kruskall Wallis e posterior Teste de Dunn (p<0.05). A avaliação qualitativa, por meio de MEV, mostrou diferentes padrões de capacidade de obliteração dos túbulos dentinários pelos agentes dessensibilizantes testados sendo que o Biosilicato® misturado à água destilada formou uma camada uniforme sobre a estrutura dentinária. Em relação ao tempo de ação dos diferentes produtos, no estudo in vivo, todos os produtos foram capazes de reduzir significantemente a dor proveniente da exposição dos túbulos em pelo menos 15 dias. Clinicamente, o Biosilicato® misturado à água destilada foi o produto que apresentou maior redução da dor no menor tempo, ou seja, apresentou a ação mais rápida. A duração dos tratamentos foi satisfatória para todos os produtos avaliados no prazo de 06 meses. No sexto mês os valores de dor observados foram significantemente menores que os valores iniciais para todos os agentes dessensibilizantes testados. A avaliação comparativa mostrou que o Biosilicato®, na apresentação em gel ou misturado à água destilada é eficiente no tratamento da hipersensibilidade dentinária. / Dentin hypersensitivity (DH) is a problem with prevalence between 8% to 35%. There are various in office and over-the- counter products to treat DH, however the efficacy and duration of the effect are not ideal. The aim of this investigation was to analyze comparatively, in vitro and in vivo, the efficacy of one experimental crystalline bioactive material, named Biosilicate® on dentin hypersensitivity. Sensodyne® dentifrice, Biosilicate® in gel 1% or Biosilicate® mixed with distilled water (10%) and Sensi Kill® were employed on voluntaries with DH. The dentine disc model with a strict control procedure was also used to evaluate the performance of the substances in tubule occlusion. Clinically was observed the time of action and duration of the effect of the treatment. Data was analyzed with Kruskall Wallis and Dunn Test (p<0.05). Qualitative analysis obtained by scanning electron microscopy (SEM) showed different patterns of tubule occlusion. Biosilicate® mixed with distilled water demonstrated a homogeneous layer on dentin surface. Clinically, the time of action of the products showed that all desensitizing agents were able to reduce DH significantly. Biosilicate® mixed with distilled water was faster in reducing DH pain compared with the others. The duration of the effect of these treatments was satisfactory for all products tested in six months of evaluation. At the end of the study (on the sixty month) the pain values were significantly lower than the pain values observed at the beginning of the study for all the products tested. The comparative evaluation showed that Biosilicate® in gel or mixed with distilled water can be effective on dentin hypersensitivity.

O objetivo do presente estudo foi avaliar histologicamente e histomorfometricamente a resposta óssea a três composições de Biosilicato com diferentes fases de cristalização (Vítreo, 1F e 2F) comparando-as com o Bioglass®45S5, que foi empregado como controle. Cilindros de Biosilicato 2F, Biosilicato 1F, Biosilicato®vítreo e Bioglass®45S5 foram implantados em fêmur de coelhos e as amostras obtidas após 8 e 12 semanas da colocação, sendo as mesmas preparadas para análise histológica e histomorfométrica utilizando microscopia de luz. Nesses períodos foi avaliada a resposta óssea e o contato direto osso/implante na porção cortical e no canal medular do fêmur de todos os materiais. A maior quantidade de contato osso implante na região cortical, após 8 semanas, foi observada no material Biosilicato 2F, seguido pelo Biosilicato 1F, Bioglass®45S5 e Biosilicato®vítreo. A análise estatística não evidenciou diferença estatisticamente significante entre os materiais Biosilicato 1F e 2F (p=0,06). Entretanto, nesse período, esses materiais mostraram diferenças estatisticamente significantes em relação aos materiais Biosilicato®vítreo e Bioglass®45S5 (p=0,02). Após 12 semanas o Biosilicato 2F também apresentou os melhores resultados, seguido pelo Bioglass®45S5, Biosilicato®vítreo e Biosilicato 1F, sem contudo serem observadas diferenças estatisticamente significantes (p>0,05). Avaliando a porção medular no período de 8 semanas, observa-se maior formação óssea ao redor do implante de Biosilicato®vítreo, seguido pelos implantes de Bioglass®45S5, Biosilicato 2F e Biosilicato 1F. Decorridas 12 semanas, observa-se melhor resposta óssea nos implantes de Biosilicato 1F, seguido pelos implantes de Biosilicato 2F, Biosilicato®vítreo e Bioglass®45S5, sem contudo serem observadas diferenças estatisticamente significantes entre os materiais ou tempos analisados. Os resultados do presente trabalho demonstram o excelente comportamente biológico das cerâmicas de Biosilicato®. / The aim of this study was to investigate the histological and histomorphometric bone responses to three Biosilicate® with different crystal phases (Vítreo, 1F and 2F) compared to Bioglass®45S5 used as control. Rods of Biosilicate 2F, Biosilicate 1F, Biosilicate®vítreo, and Bioglass45S5 were implanted in rabbits femurs. Implants were harvested at 8 and 12 weeks and prepared for histological and histomorphometric analyses at light microscope level. At these periods bone response and bone-to-implant contact were evaluated at cortical and medullar portion. Considering bone-to-Implant contact at cortical portion Biosilicate 2F presented the highest bone formation, followed by Biosilicate 1F, Bioglass®45S5, and Biosilicate®vítreo (eight weeks). Biosiliacate 1F and 2F presented similar results with no statistic difference (p=0,06). However, in this period Biosilicate 2F demonstrated higher values than Bioglass®45S5 and Biosilicato®vítreo (p=0,02). After twelve weeks direct bone contact was similar between all tested materials (Biosilicate 2F > Bioglass®45S5 > Biosilicate®vítreo > Biosilicate 1F) with no statistically significant difference (p>0,05). When medullar portion was evaluated Biosilicate®vítreo presented a higher amount of new formed bone followed by Bioglass®45S5, Biosilicate 2F, and Biosilicate 1F (eight weeks). After twelve weeks Biosilicate 1F demonstrated the best result, followed by Biosilicate 2F, Biosilicate®vítreo, and Bioglass®45S5. No statistically significant difference between the materials or the periods was observed (p>0,05).All the Biosilicate® glassceramics appeared to have an excellent behavior at biological environment.

Orientadora: Profª. Drª. Maria Elizete Kunkel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver biomateriais compositos ineditos a base de quitosana (QUI) com adicoes de 0, 15, 30, 45, 60 e 75% (m/m) de BiosilicatoR funcionalizado (BG), na forma de particulas micrometricas (tamanho de particula ~3 ¿Êm), obtidas por reacao de estado solido, para futuras aplicacoes na engenharia tecidual. Os compositos foram sintetizados na forma de membrana pela tecnica de evaporacao de solvente. Estes materiais foram caracterizados quanto a composicao e microestrutura por FTIR, DRX e microscopia optica, grau de intumescimento em solucao tampao fosfato (PBS), molhabilidade pelo metodo da gota sessil, propriedade mecanica em ensaio de tracao, bioatividade in vitro,e avaliacao da viabilidade celular com MTT. Ademais, foram feitas analises estatisticas em algumas etapas de caracterizacao (ANOVA, teste T de student e de Tukey), sendo os resultados considerados significativamente diferentes quando p-valor < 0,05.Os resultados mostraram que apos etapa de funcionalizacao do Biosilicato foi possivel incorporar altas fracoes do reforco nos compositos, com boa dispersao de particulas na matriz de quitosana. O aumento da concentracao de BiosilicatoR nos compositos aumentou gradativamente a molhabilidade destes, devido a alta hidrofilicidade das particulas de Biosilicato. Os compositos com teor de Biosilicato de 30 a 60% apresentaram grau de intumescimento estatisticamente semelhante, porem, menores e estatisticamente diferente quando comparado a membrana de quitosana pura, sugerindo assim que a incorporacao de BiosilicatoR interfere na absorcao e retencao de fluidos. De modo geral, o modulo elastico, a resistencia a tracao dos compositos foi estatisticamente semelhante e superiores a membrana de quitosana pura, com excecao do composito com teor de Biosilicato de 75% pois o excesso de reforco resulta em defeitos na estrutura da rede polimerica. Os resultados sugerem que o Biosilicato possa ter reticulado ionicamente os compositos, uma vez que este tipo de reticulacao resulta em um aumento da resistencia mecanica e reducao no grau de intumescimento. Por fim, o teste de bioatividade in vitro mostrou que os compositos sao bioativos apos 7 dias de imersao em SBF e nenhuma das amostras foi considerada citotoxica, de maneira que os valores obtidos na analise quantitativa da viabilidade celular foram estatisticamente semelhantes aos valores do controle negativo. Em conclusao, os resultados evidenciam que a funcionalizacao do Biosilicato permitiu desenvolver compositos bioativos inovadores, com elevadas concentracoes de reforcos vitroceramicos micrometricos, nunca antes relatados na literatura. / The present work proposes to develop a novel biomaterial based on chitosan (CHT) with 0, 15, 30, 45, 60 and 75% (w/w) additions of functionalized Biosilicate® (BG), as microparticles (particle size ~3 ìm), obtained by solid state reaction, for future applications in Tissue Engineering. The composites were fabricated in the form of membranes by solvent casting. The materials were characterized in terms of composition and morphology using FTIR, XRD and optical microscopy, swelling under phosphate buffered saline (PBS) solution, wettability by sessile drop method, mechanical properties in tensile test, in vitro bioactivity test and Cell viability by MTT assay. In addition, statistical analyzes were performed in some characterization stages (ANOVA, T student and Tukey tests), and the results were considered significantly different when p-value <0.05. The results showed that the functionalized Biosilicate® allow us to incorporate high fractions of reinforcement in composites and good dispersion of the microparticles in the chitosan matrix. The addition of BG to CHT increased the wettability of these membranes, due to high hydrophilicity of the Biosilicate microparticle. The membranes containing the BG demonstrated lower degree of swelling when compared with pure chitosan membrane, on the other hand, better elastic modulus and tensile strength. Moreover, the results suggest that composites could be ionically cross linked by Biosilicate, since this type of crosslinking generates an increase in strength and a reduction in degree of swelling. Finally, after seven days, the membranes containing the BG induced the precipitation of bone-like apatite in simulated body fluid (SBF). Pure chitosan and composite membranes were not cytotoxicity. In conclusion, the functionalization of Biosilicate allowed developing innovative bioactive composite using high concentrations of micrometric glass-ceramic reinforcements, never before reported in the literature.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3246.pdf: 12136478 bytes, checksum: 2cc488c82afe73f029ef1b7b18aa2596 (MD5) Previous issue date: 2009-04-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / In the present work, scaffolds were obtained through the controlled sintering of Biosilicate®. This material possesses good mechanical properties and its bioactivity level is comparable to that of bioglasses, making it an interesting candidate for use as a scaffold to stimulate bone tissue regeneration. Previous studies have found that a secondary crystalline phase is formed when Biosilicate® is heat-treated at high temperatures (T > 700°C). The in vitro bioactivity tests revealed that the presence of the secondary phase is not harmful, but instead enhances the bioactivity of Biosilicate® to a level comparable to that of Bioglass - 45S5. Two different techniques were used in the synthesis of scaffolds: (1) the addition of porogen agents, and (2) the replication method. Five porogen agents were tested and compared: naphthalene, cassava starch, corn starch, polyethylene beads and carbon black. The first technique yielded scaffolds with a total porosity of 67 to 87% in a highly interconnected porous structure. The best result was achieved with carbon black, which resulted in an average pore size of 230 &#956;m and a total porosity of 87%, making it the most promising porogen agent for application as a scaffold. The replication technique led to the formation of scaffolds with a total porosity of 96% and open cells in the range of 435 945 &#956;m, with an average cell size of 650 &#956;m. / No presente trabalho, foram obtidos scaffolds através da sinterização controlada do Biosilicato®. Este material apresenta boas propriedades mecânicas e nível de bioatividade comparável ao dos biovidros, sendo um candidato interessante para ser empregado como scaffold no auxílio da regeneração óssea. Estudos anteriores reportam que quando este material é tratado termicamente em temperaturas superiores a 700°C, ocorre o aparecimento de uma fase cristalina secundária. Os testes de bioatividade in vitro revelaram que a presença da fase secundária não é prejudicial, mas torna o nível de bioatividade do Biosilicato® ainda maior, igualando-o ao nível de bioatividade do Bioglass - 45S5. Duas técnicas diferentes foram utilizadas na síntese dos scaffolds: (1) via adição de agentes porogênicos e (2) método da réplica. Cinco agentes porogênicos foram testados e comparados: naftaleno, amido de mandioca, amido de milho, microesferas de polietileno e negro de fumo. A técnica de adição de agentes porogênicos permitiu a obtenção de scaffolds exibindo porosidade total entre 67 e 87%, com uma estrutura de poros altamente interconectada. O melhor resultado foi alcançado através do uso do negro de fumo, onde o tamanho médio de poros obtido foi de 230 &#956;m e uma porosidade total de 87%, tornando-o o mais promissor para aplicação como scaffold. O método da réplica permitiu a obtenção de scaffolds exibindo uma porosidade total de aproximadamente 96% e abertura de células na faixa de 435 945 &#956;m, com abertura média de 650 &#956;m.

Orientadora: Prof.ª Dr.ª Juliana Kelmy Macário Barboza Daguano / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / A busca por materiais funcionais que possam desempenhar reparo e/ou regeneracao de tecidos biologicos de maneira satisfatoria tem crescido cada vez mais. Para tal aplicacao, uma classe que vem sendo bem aceita e a de materiais compositos, capazes de aliar propriedades de materiais diferentes. Dentre os polimeros biorreabsorviveis, encontra-se o poli(¿Ã-caprolactona), que vem se mostrando bastante adequado para usos em implantes, devido a caracteristicas biocompativeis e uso ja bastante difundido. O BiosilicatoR, vitroceramica altamente bioativa, tambem tem se mostrado uma excelente alternativa para reparo osseo, alem de outras possiveis aplicacoes. Nesse contexto, o objetivo desse estudo e o desenvolvimento e caracterizacao de filmes bioativos de composito a base de poli(¿Ã-caprolactona) e o BiosilicatoR, inicialmente, para regeneracao de tecido osseo. Este estudo consistiu de duas etapas, onde a primeira foi um estudo piloto, para definicao das condicoes de processamento, e na segunda foi analisado o desempenho dos materiais desenvolvidos. Com a associacao desses dois materiais, foram desenvolvidos compositos (PCL/BS) a partir de duas rotas diferentes. A Rota 1 consiste da tecnica de evaporacao de solvente e a Rota 2 consta da precipitacao de fases seguida por evaporacao de solvente. A caracterizacao foi realizada utilizando as tecnicas de MO, MEV, DRX e DSC. Quanto ao desempenho, foram avaliadas a bioatividade e a degradacao in vitro e propriedades mecanicas por ensaio de tracao. As duas rotas produziram filmes com diferentes morfologias, apresentando graus de cristalinidade distintos (de 30 a 67%), sendo maior a cristalinidade para a rota 2, alem da obtencao de filmes densos e porosos, respectivamente para as Rotas 1 e 2. Os testes em SBF indicaram que a adicao de BS possibilitou a formacao da fase HCA nos compositos apos 7 dias de imersao, atestando a bioatividade dos mesmos, mas nao contribuiu de forma significativa para a degradacao da fase polimerica, ao menos para o tempo de 21 dias. A caracterizacao mecanica mostrou que a Rota 1 originou amostras consideravelmente mais resistentes que a Rota 2, devido a alta porosidade associada a estas, e que a adicao de BS permitiu um aumento do Modulo de Young em torno de 46%, apesar de diminuir a tensao maxima e a tensao de escoamento do material composito. Entretanto, os valores de propriedade mecanica dos materiais desenvolvidos sao compativeis aos dos tecidos biologicos. Por fim, e possivel concluir que parametros de processamento para a obtencao de compositos poli(¿Ã-caprolactona)-BiosilicatoR (PCL/BS) foram bem estabelecidos, possibilitando o desenvolvimento de materiais com caracteristicas distintas, em funcao da rota utilizada, mas independentemente, de interesse a aplicacoes biomedicas. / The search for functional materials thatrepair and/or regenerate of biological tissues in a satisfactory manner has continually risen in the past few years. For such applications, composite materials are each time being more well accepted, capable of merge properties from different materials. Between all the bio-resorbable, one can find the Poly(å-caprolactone), which shows to be suitable to be used as implants, due to its biocompatibility and widespread use. The Biosilicate® is a glass-ceramic highly bioactive that has also shown to be an excellent alternative to bone healing, among others applications. In this context, the purpose of this study is the development and characterization of bioactive composite films based on Poly(å-caprolactone) and Biosilicate®, originally for bone tissue regeneration. Associating these to materials a composite was developed (PCL/BS) from two different routes. This study has two main stages, the first was a pilot study, to define the processing conditions, and the second one analyzedthe materials performance. Route 1 uses the solvent casting technique, and route 2 consists in phase precipitation followed by solvent casting. The characterization was made using OM, SEM, XRD and DSC. For performance evaluation, in vitro bioactivity and degradation and mechanical properties had been analyzed. The two routes produced films with different morphology, showing individual degree of crystallinity (from 30 to 67%).The route 2presented higher crystallinity and porosity, and the route 1 produced denser films. The SBF tests show that the BS addition allowed the formation of HCA phase in the composite, after seven days immersion, proving their bioactivity, but, at the same time, it doesn¿t improve significantly the degradation of the polymeric phase, at least for 21 days tests. The mechanical tests show that route 1 presents samples more resistant than route 2, probably due to it high porosity levels. The addition of BSyielded an increase in the Young¿s modulus of around 46%, although the maximum stress and yield strength were reduced. Nevertheless, the mechanical properties of the developed materials are compatible with the biological tissues. Therefore, it is possible to conclude that the processing parameters to obtain PCL-BS composites were well-established, allowing the development of materials with different characteristics, according to the used route, and with biomedical applications interest.

O objetivo do presente estudo foi avaliar histologicamente e histomorfometricamente a resposta óssea a três composições de Biosilicato com diferentes fases de cristalização (Vítreo, 1F e 2F) comparando-as com o Bioglass®45S5, que foi empregado como controle. Cilindros de Biosilicato 2F, Biosilicato 1F, Biosilicato®vítreo e Bioglass®45S5 foram implantados em fêmur de coelhos e as amostras obtidas após 8 e 12 semanas da colocação, sendo as mesmas preparadas para análise histológica e histomorfométrica utilizando microscopia de luz. Nesses períodos foi avaliada a resposta óssea e o contato direto osso/implante na porção cortical e no canal medular do fêmur de todos os materiais. A maior quantidade de contato osso implante na região cortical, após 8 semanas, foi observada no material Biosilicato 2F, seguido pelo Biosilicato 1F, Bioglass®45S5 e Biosilicato®vítreo. A análise estatística não evidenciou diferença estatisticamente significante entre os materiais Biosilicato 1F e 2F (p=0,06). Entretanto, nesse período, esses materiais mostraram diferenças estatisticamente significantes em relação aos materiais Biosilicato®vítreo e Bioglass®45S5 (p=0,02). Após 12 semanas o Biosilicato 2F também apresentou os melhores resultados, seguido pelo Bioglass®45S5, Biosilicato®vítreo e Biosilicato 1F, sem contudo serem observadas diferenças estatisticamente significantes (p>0,05). Avaliando a porção medular no período de 8 semanas, observa-se maior formação óssea ao redor do implante de Biosilicato®vítreo, seguido pelos implantes de Bioglass®45S5, Biosilicato 2F e Biosilicato 1F. Decorridas 12 semanas, observa-se melhor resposta óssea nos implantes de Biosilicato 1F, seguido pelos implantes de Biosilicato 2F, Biosilicato®vítreo e Bioglass®45S5, sem contudo serem observadas diferenças estatisticamente significantes entre os materiais ou tempos analisados. Os resultados do presente trabalho demonstram o excelente comportamente biológico das cerâmicas de Biosilicato®. / The aim of this study was to investigate the histological and histomorphometric bone responses to three Biosilicate® with different crystal phases (Vítreo, 1F and 2F) compared to Bioglass®45S5 used as control. Rods of Biosilicate 2F, Biosilicate 1F, Biosilicate®vítreo, and Bioglass45S5 were implanted in rabbits femurs. Implants were harvested at 8 and 12 weeks and prepared for histological and histomorphometric analyses at light microscope level. At these periods bone response and bone-to-implant contact were evaluated at cortical and medullar portion. Considering bone-to-Implant contact at cortical portion Biosilicate 2F presented the highest bone formation, followed by Biosilicate 1F, Bioglass®45S5, and Biosilicate®vítreo (eight weeks). Biosiliacate 1F and 2F presented similar results with no statistic difference (p=0,06). However, in this period Biosilicate 2F demonstrated higher values than Bioglass®45S5 and Biosilicato®vítreo (p=0,02). After twelve weeks direct bone contact was similar between all tested materials (Biosilicate 2F > Bioglass®45S5 > Biosilicate®vítreo > Biosilicate 1F) with no statistically significant difference (p>0,05). When medullar portion was evaluated Biosilicate®vítreo presented a higher amount of new formed bone followed by Bioglass®45S5, Biosilicate 2F, and Biosilicate 1F (eight weeks). After twelve weeks Biosilicate 1F demonstrated the best result, followed by Biosilicate 2F, Biosilicate®vítreo, and Bioglass®45S5. No statistically significant difference between the materials or the periods was observed (p>0,05).All the Biosilicate® glassceramics appeared to have an excellent behavior at biological environment.

A crescente demanda clínica para regeneração óssea tem dirigido esforços significativos para o desenvolvimento de novos biomateriais, incluindo aqueles aplicados em terapias baseadas em engenharia de tecidos. Neste contexto, os biovidros são considerados uma boa alternativa mas as suas propriedades mecânicas têm limitado a sua aplicação. Para melhorar tais propriedades sem afetar a biocompatibilidade, um novo material vitrocerâmico bioativo do sistema P2O5-Na2O-CaO-SiO2, chamado Biosilicato® com duas fases cristalinas (BioS-2P) foi desenvolvido. No entanto, os efeitos da adição das fases cristalinas sobre o comportamento biológico do BioS-2P ainda não foram estudados. Assim, os objetivos deste estudo foram investigar a capacidade do BioS-2P em induzir, in vitro, a diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais (CTMs); a capacidade do BioS-2P em aumentar, in vitro, a atividade dos osteoblastos em fase inicial de diferenciação (OBs) e osteoblastos da linhagem UMR-106 (UMRs); e a capacidade do BioS-2P em conduzir e induzir a neoformação óssea, in vivo, associado ou não a células. Células derivadas da medula óssea obtidas de fêmures de ratos foram cultivadas em meio de crescimento para obtenção de CTMs ou em meio osteogênico para obtenção de OBs. Essas células e UMRs foram cultivadas sobre discos de BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) e plástico de cultura (Controle) e utilizadas nas avaliações in vitro. Para as avaliações in vivo, defeitos de 5 mm criados em calotas de ratos foram implantados somente com arcabouços de BioS-2P ou com arcabouços de BioS-2P associados às CTMs ou aos OBs. Os dados foram comparados por teste não paramétrico de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Student Newman-Keuls, e o nível de significância adotado foi de 5%. As CTMs foram caracterizadas por apresentarem alta porcentagem de células expressando os marcadores de superfície CD29 e CD90 e baixa porcentagem expressando CD31, CD34, CD45 e CD106. A diferenciação osteoblástica das CTMs foi confirmada pela expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica fosfatase alcalina (ALP), runt-related transcriptor factor-2 (RUNX2), sialoproteína óssea (BSP) e osteocalcina (OC). CTMs cultivadas sobre discos de BioS-2P em meio não-osteogênico apresentaram diminuição da proliferação e aumento da atividade de ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica ALP, RUNX2, osterix (OSX), proteína óssea morfogenética-4 (BMP-4), osteopontina (OPN) e OC, comprovando seu potencial osteoindutor similar ao 45S5. O BioS-2P foi capaz de aumentar a atividade de OBs e UMRs de maneira similar àqueles cultivados sobre o 45S5. OBs apresentaram diminuição na proliferação e aumento da atividade da ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica RUNX2, OSX, BMP-4, OPN e OC. A análise em larga escala da expressão de mais de 23.000 genes mostrou que o BioS-2P induziu a sobre-expressão de genes envolvidos no aumento da atividade osteoblástica e a repressão de genes envolvidos na diminuição dessa atividade, em comparação com o Controle. Ao menos em parte, esse aumento da atividade osteoblástica foi atribuído à modulação das vias de sinalização proteíno-quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e Wnt Canônica, e à modulação da expressão de microRNAs. UMRs crescidos sobre o BioS-2P corroboraram esses achados, pela capacidade em formar matriz mineralizada e por apresentarem aumento na expressão das proteínas ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) e OPN. Arcabouços de BioS-2P (5 mm de diâmetro e 2 mm de altura com porosidade de 76 ± 5% e com tamanhos de poros variando entre 100 e 800 &micro;m) implantados em defeitos na calota de ratos estimularam a formação de tecido ósseo, que ocorreu tanto na periferia como no interior dos defeitos e em íntimo contato com o material. A morfometria por microtomografia computadorizada não evidenciou qualquer diferença entre os parâmetros volume ósseo, volume ósseo/volume total, superfície óssea, superfície/volume ósseo, número de trabéculas, separação trabecular e espessura trabecular, avaliados na 4a, 8a e 12a semanas de implantação. As CTMs e os OBs foram carreados para os arcabouços de BioS- 2P (com eficiência de 90% e 81%, respectivamente) e essas células permaneceram nos defeitos por 14 dias. A combinação de arcabouços de BioS-2P com CTMs ou OBs, implantados por 8 semanas, resultou no mesmo padrão de formação óssea daquele observado para o arcabouço sem células. No entanto, essa combinação não resultou em aumento na quantidade de osso formado. Os resultados evidenciaram a capacidade do BioS-2P em induzir a diferenciação osteoblástica de CTMs e estimular a atividade osteoblástica de OBs, o que resultaria na neoformação óssea observada in vivo. No entanto, a combinação de BioS-2P com CTMs e OBs não foi capaz de aumentar a formação óssea e induzir o reparo dos defeitos ósseos. / The increasing clinical demand for bone regeneration has driven significant efforts to develop new biomaterials including those for tissue engineeringbased therapies. In this context, bioglasses emerges as a good alternative, but their use has been limited mainly due their poor mechanical properties. To improve these mechanical properties without affecting biocompatibility, a novel bioactive glass-ceramic of the P2O5-Na2O-CaO-SiO2 system, named Biosilicate® with two cristallyne phases (BioS-2P) was developed. However, the effects of these two phases on BioS- 2P biological behavior have not yet been evaluated. Thus, the aims of this study were to investigate the BioS-2P capability of inducing in vitro mesenquimal stem cell differentiation (MSC) towards osteoblasts; the BioS-2P capability to increase in vitro activity of osteoblasts derived from rat bone marrow at early stages of differentiation (OBs) and osteoblasts from rat cell line UMR- 106 (UMRs); and the BioS-2P capability to drive and induce bone formation in vivo, associated or not with cells. Bone marrow cells harvested from rat femurs were cultured either in growth media to obtain MSCs or in osteogenic media to obtain OBs. MSCs, OBs and UMRs were cultured on discs of BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) and tissue culture polystyrene (Control). For in vivo evaluations, 5-mm rat calvarial surgical defects were filled with BioS-2P with or without MSCs or OBs. Data were compared by non-parametric Kruskal-Wallis test followed by Student Newman- Keuls test and the significance level was set at 5%. MSCs were characterized by presenting high percentage of CD29 and CD90 surface markers and low percentage of CD31, CD34, CD45 and CD106 surface markers. Osteoblastic differentiation of MSCs was detected by gene expression of bone markers alkaline phosphatase (ALP), runt-related transcritption factor 2 (RUNX2), bone sialoprotein (BSP) and osteocalcin (OC). MSCs cultured on Bios-2P discs under non-osteogenic conditions exhibited a decrease on cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers ALP, RUNX2, osterix (OSX), bone morphogenetic protein-4 (BMP-4), osteopontin (OPN) and OC, confirming its osteoinductive potential similar to 45S5. Also, BioS-2P increased the OBs and UMRs activity, similar to 45S5. OBs cultured on Bios-2P discs presented a decrease in cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers RUNX2, OSX, BMP-4, OPN and OC. The large-scale analysis of over 23,000 genes showed that the BioS-2P induced overexpression of genes positively related to osteoblastic activity and repression of genes negatively related with its activity, compared with control. At least in part, the increase on OBs activity was associated to the modulation of two main signaling pathways, the mitogen activated protein kinases (MAPK) and the Canonical Wnt, and the modulation of microRNAs expression. These findings were corroborated by UMRs grown on BioS-2P, which produced mineralized matrix and exhibited increased expression of the ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) and OPN proteins, than on control. BioS-2P scaffolds (5 mm diameter and 2 mm heigh, presenting 76 ± 5% of total porosity, with poros size ranging from 100 to 800 &micro;m) implanted in calvarial defects promoted new bone formation in close contatc to BioS-2P, both on periphery and in the center of the defect. The computed microtomography morphometry showed no difference between the evaluated parameters bone volume, bone volume / total volume, bone surface, surface / bone volume, number of trabeculae, trabecular separation and trabecular thickness, measured at 4, 8 and 12 weeks. MSCs and OBs were seeded into the scaffold (with efficiency of incorporation 90% e 81%, respectively) and they remained on the defects for 14 days. After 8 weeks, the same pattern of bone formation was observed, however, the combination of BioS-2P with cells did not increase the amount of new bone. The results showed the BioS-2P ability to induce osteoblastic differentiation of MSCs and to stimulate osteoblastic activity, resulting in new bone formation in vivo. However, the combination of BioS-2P with MSCs and OBs was not able to increase bone formation and induce the repair of bone defects.

A crescente demanda clínica para regeneração óssea tem dirigido esforços significativos para o desenvolvimento de novos biomateriais, incluindo aqueles aplicados em terapias baseadas em engenharia de tecidos. Neste contexto, os biovidros são considerados uma boa alternativa mas as suas propriedades mecânicas têm limitado a sua aplicação. Para melhorar tais propriedades sem afetar a biocompatibilidade, um novo material vitrocerâmico bioativo do sistema P2O5-Na2O-CaO-SiO2, chamado Biosilicato® com duas fases cristalinas (BioS-2P) foi desenvolvido. No entanto, os efeitos da adição das fases cristalinas sobre o comportamento biológico do BioS-2P ainda não foram estudados. Assim, os objetivos deste estudo foram investigar a capacidade do BioS-2P em induzir, in vitro, a diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais (CTMs); a capacidade do BioS-2P em aumentar, in vitro, a atividade dos osteoblastos em fase inicial de diferenciação (OBs) e osteoblastos da linhagem UMR-106 (UMRs); e a capacidade do BioS-2P em conduzir e induzir a neoformação óssea, in vivo, associado ou não a células. Células derivadas da medula óssea obtidas de fêmures de ratos foram cultivadas em meio de crescimento para obtenção de CTMs ou em meio osteogênico para obtenção de OBs. Essas células e UMRs foram cultivadas sobre discos de BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) e plástico de cultura (Controle) e utilizadas nas avaliações in vitro. Para as avaliações in vivo, defeitos de 5 mm criados em calotas de ratos foram implantados somente com arcabouços de BioS-2P ou com arcabouços de BioS-2P associados às CTMs ou aos OBs. Os dados foram comparados por teste não paramétrico de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Student Newman-Keuls, e o nível de significância adotado foi de 5%. As CTMs foram caracterizadas por apresentarem alta porcentagem de células expressando os marcadores de superfície CD29 e CD90 e baixa porcentagem expressando CD31, CD34, CD45 e CD106. A diferenciação osteoblástica das CTMs foi confirmada pela expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica fosfatase alcalina (ALP), runt-related transcriptor factor-2 (RUNX2), sialoproteína óssea (BSP) e osteocalcina (OC). CTMs cultivadas sobre discos de BioS-2P em meio não-osteogênico apresentaram diminuição da proliferação e aumento da atividade de ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica ALP, RUNX2, osterix (OSX), proteína óssea morfogenética-4 (BMP-4), osteopontina (OPN) e OC, comprovando seu potencial osteoindutor similar ao 45S5. O BioS-2P foi capaz de aumentar a atividade de OBs e UMRs de maneira similar àqueles cultivados sobre o 45S5. OBs apresentaram diminuição na proliferação e aumento da atividade da ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica RUNX2, OSX, BMP-4, OPN e OC. A análise em larga escala da expressão de mais de 23.000 genes mostrou que o BioS-2P induziu a sobre-expressão de genes envolvidos no aumento da atividade osteoblástica e a repressão de genes envolvidos na diminuição dessa atividade, em comparação com o Controle. Ao menos em parte, esse aumento da atividade osteoblástica foi atribuído à modulação das vias de sinalização proteíno-quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e Wnt Canônica, e à modulação da expressão de microRNAs. UMRs crescidos sobre o BioS-2P corroboraram esses achados, pela capacidade em formar matriz mineralizada e por apresentarem aumento na expressão das proteínas ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) e OPN. Arcabouços de BioS-2P (5 mm de diâmetro e 2 mm de altura com porosidade de 76 ± 5% e com tamanhos de poros variando entre 100 e 800 &micro;m) implantados em defeitos na calota de ratos estimularam a formação de tecido ósseo, que ocorreu tanto na periferia como no interior dos defeitos e em íntimo contato com o material. A morfometria por microtomografia computadorizada não evidenciou qualquer diferença entre os parâmetros volume ósseo, volume ósseo/volume total, superfície óssea, superfície/volume ósseo, número de trabéculas, separação trabecular e espessura trabecular, avaliados na 4a, 8a e 12a semanas de implantação. As CTMs e os OBs foram carreados para os arcabouços de BioS- 2P (com eficiência de 90% e 81%, respectivamente) e essas células permaneceram nos defeitos por 14 dias. A combinação de arcabouços de BioS-2P com CTMs ou OBs, implantados por 8 semanas, resultou no mesmo padrão de formação óssea daquele observado para o arcabouço sem células. No entanto, essa combinação não resultou em aumento na quantidade de osso formado. Os resultados evidenciaram a capacidade do BioS-2P em induzir a diferenciação osteoblástica de CTMs e estimular a atividade osteoblástica de OBs, o que resultaria na neoformação óssea observada in vivo. No entanto, a combinação de BioS-2P com CTMs e OBs não foi capaz de aumentar a formação óssea e induzir o reparo dos defeitos ósseos. / The increasing clinical demand for bone regeneration has driven significant efforts to develop new biomaterials including those for tissue engineeringbased therapies. In this context, bioglasses emerges as a good alternative, but their use has been limited mainly due their poor mechanical properties. To improve these mechanical properties without affecting biocompatibility, a novel bioactive glass-ceramic of the P2O5-Na2O-CaO-SiO2 system, named Biosilicate® with two cristallyne phases (BioS-2P) was developed. However, the effects of these two phases on BioS- 2P biological behavior have not yet been evaluated. Thus, the aims of this study were to investigate the BioS-2P capability of inducing in vitro mesenquimal stem cell differentiation (MSC) towards osteoblasts; the BioS-2P capability to increase in vitro activity of osteoblasts derived from rat bone marrow at early stages of differentiation (OBs) and osteoblasts from rat cell line UMR- 106 (UMRs); and the BioS-2P capability to drive and induce bone formation in vivo, associated or not with cells. Bone marrow cells harvested from rat femurs were cultured either in growth media to obtain MSCs or in osteogenic media to obtain OBs. MSCs, OBs and UMRs were cultured on discs of BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) and tissue culture polystyrene (Control). For in vivo evaluations, 5-mm rat calvarial surgical defects were filled with BioS-2P with or without MSCs or OBs. Data were compared by non-parametric Kruskal-Wallis test followed by Student Newman- Keuls test and the significance level was set at 5%. MSCs were characterized by presenting high percentage of CD29 and CD90 surface markers and low percentage of CD31, CD34, CD45 and CD106 surface markers. Osteoblastic differentiation of MSCs was detected by gene expression of bone markers alkaline phosphatase (ALP), runt-related transcritption factor 2 (RUNX2), bone sialoprotein (BSP) and osteocalcin (OC). MSCs cultured on Bios-2P discs under non-osteogenic conditions exhibited a decrease on cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers ALP, RUNX2, osterix (OSX), bone morphogenetic protein-4 (BMP-4), osteopontin (OPN) and OC, confirming its osteoinductive potential similar to 45S5. Also, BioS-2P increased the OBs and UMRs activity, similar to 45S5. OBs cultured on Bios-2P discs presented a decrease in cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers RUNX2, OSX, BMP-4, OPN and OC. The large-scale analysis of over 23,000 genes showed that the BioS-2P induced overexpression of genes positively related to osteoblastic activity and repression of genes negatively related with its activity, compared with control. At least in part, the increase on OBs activity was associated to the modulation of two main signaling pathways, the mitogen activated protein kinases (MAPK) and the Canonical Wnt, and the modulation of microRNAs expression. These findings were corroborated by UMRs grown on BioS-2P, which produced mineralized matrix and exhibited increased expression of the ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) and OPN proteins, than on control. BioS-2P scaffolds (5 mm diameter and 2 mm heigh, presenting 76 ± 5% of total porosity, with poros size ranging from 100 to 800 &micro;m) implanted in calvarial defects promoted new bone formation in close contatc to BioS-2P, both on periphery and in the center of the defect. The computed microtomography morphometry showed no difference between the evaluated parameters bone volume, bone volume / total volume, bone surface, surface / bone volume, number of trabeculae, trabecular separation and trabecular thickness, measured at 4, 8 and 12 weeks. MSCs and OBs were seeded into the scaffold (with efficiency of incorporation 90% e 81%, respectively) and they remained on the defects for 14 days. After 8 weeks, the same pattern of bone formation was observed, however, the combination of BioS-2P with cells did not increase the amount of new bone. The results showed the BioS-2P ability to induce osteoblastic differentiation of MSCs and to stimulate osteoblastic activity, resulting in new bone formation in vivo. However, the combination of BioS-2P with MSCs and OBs was not able to increase bone formation and induce the repair of bone defects.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-09-21T20:30:20Z No. of bitstreams: 1 TeseHWK.pdf: 5259387 bytes, checksum: 72d4bd1fcb3174ede9d168165f46252a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-28T19:23:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseHWK.pdf: 5259387 bytes, checksum: 72d4bd1fcb3174ede9d168165f46252a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-28T19:23:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseHWK.pdf: 5259387 bytes, checksum: 72d4bd1fcb3174ede9d168165f46252a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T19:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseHWK.pdf: 5259387 bytes, checksum: 72d4bd1fcb3174ede9d168165f46252a (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The present study aimed to evaluate the effect of two different Biosilicate® (P2O5-Na2O-CaO-SiO2 system) presentations - highly porous scaffold and composite material – on a tibial bone defect model in rats. Two studies were performed; the first one aimed at evaluating the effect of highly porous scaffolds on bone regeneration using histopathological analysis, immunohistochemistry and immunoenzymatic assay. In this study, 80 male Wistar rats (12 weeks old and body weight of approximately 300 g) were divided in two groups (control and Biosilicate®) and euthanized after 3, 7, 14 and 21 days post-surgery. The histopathological evaluation revealed that both groups presented similar inflammatory responses after 3 and 7 days. At all time points, the scaffold degradation was observed, mainly in the border of the material, allowing the ingrowth of newly formed bone. The immunohistochemical analysis showed that the Biosilicate® scaffolds induced the synthesis of (i) ciclooxigenase 2 (COX-2), (ii) vascular endothelial growth factor (VEGF) and (iii) runt-related transcription factor 2 (RUNX-2). Additionally, the immunoenzymatic assay indicated that the Biosilicate® group did not presented significant statistical difference in the levels of tumor necrosis factor alpha (TNF-α) in all evaluated periods compared to the control group. In addition, the Biosilicate® group presented a higher concentration of interleukin 4 (IL-4) at day 14 and a lower concentration of interleukin 10 (IL-10) 21 days after the surgery when compared to the control group. The second study aimed at investigating the effects of Biosilicate®/poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) composites on the process of bone repair using histopathological, morphometric, immunohistochemical and gene expression (Real-Time PCR, qRT-PCR) analyses. In this study, 80 male Wistar rats were distributed in two groups (Biosilicate® and Biosilicate®/PLGA) and euthanized 3, 7, 14 and 21 days after the material implantation. The main findings showed that the incorporation of PLGA into the Biosilicate® had a significant effect in the material morphological structure, leading to a pH decrease and accelerating the mass loss upon incubation in phosphate buffered saline (PBS). Moreover, the histological evaluation revealed that the Biosilicate®/PLGA group presented a higher material degradation accompanied by a higher bone formation when compared to the plain Biosilicate® after 21 days. The immunohistochemical analysis did not show any difference in the immunolabeling for Runx2, RANKL and OPG between Biosilicate® and Biosilicate®/PLGA. In addition, the qRT-PCR indicated that the Biosilicate®/PLGA induced the osteogenic gene expressions (bone morphogenetic protein 4, Runtrelated transcription factor 2 and osteocalcin) at 21 day after surgery. The results evidenced by the present studies suggest that both materials (highly porous Biosilicate® scaffolds and Biosilicate®/PLGA composites) were effective in inducing the repair of tibial bone defects in rats, demonstrating that these materials are promising alternatives for treating bone fractures. / O presente estudo teve como objetivo principal avaliar a ação de duas diferentes apresentações (scaffold altamente poroso ou compósito contendo PLGA) de uma vitrocerâmica bioativa do sistema quaternário P2O5-Na2O-CaO-SiO2 (Biosilicato®) sobre o processo de reparação óssea em um modelo de defeito ósseo tibial em ratos. Para isto, foram realizados dois estudos, sendo que o primeiro teve como objetivo avaliar os efeitos dos scaffolds altamente porosos de Biosilicato® sobre o processo de regeneração óssea por meio da avaliação histopatológica, imunohistoquímica e ensaio imunoenzimático. Neste estudo, 80 ratos machos Wistar (12 semanas de idade e peso corporal de aproximadamente 300 g) foram divididos em dois grupos (controle e Biosilicato®) e eutanasiados após 3, 7, 14 e 21 dias do procedimento cirúrgico. A avalição histopatológica revelou que ambos os grupos apresentaram uma resposta inflamatória similar no período de 3 e 7 dias após a cirurgia. Durante todos os períodos experimentais, a degradação dos scaffolds de Biosilicato® foi observada principalmente na região periférica do material, o que possibilitou o desenvolvimento do tecido ósseo neoformado para o interior destes materiais. A Análise imunohistoquímica demonstrou que os scaffolds de Biosilicato® estimularam a síntese da ciclooxigenase 2 (COX-2), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e fator de transcrição relacionado a runt-2 (Runx2). Além disso, o ensaio imunoenzimático revelou que o grupo Biosilicato® não apresentou diferença estatística significativa nos níveis do fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) em todos os períodos avaliados quando comparado ao grupo controle. Ainda, o grupo Biosilicato® apresentou uma maior concentração da interleucina 4 (IL-4) 14 dias e uma menor concentração da interleucina 10 (IL-10) 21 dias após a cirurgia, quando comparado ao grupo controle. O segundo estudo teve como objetivo investigar os efeitos do compósito de Biosilicato® e ácido poli-láctico-co-glicólico (PLGA) sobre o processo de reparo ósseo através das análises histopatológica, morfomética, imunohistoquímica e de expressão gênica (PCR em tempo real, qRT-PCR). Neste estudo, 80 ratos machos Wistar foram distribuídos em dois grupos (Biosilicato® e Biosilicato®/PLGA) e eutanaziados após 3, 7, 14 e 21 dias do processo de implantação dos materiais. Os achados principais mostraram que a incorporação do PLGA na vitrocerâmica Biosilicato® teve um efeito significativo na estrutura morfológica do material, levando a diminuição do pH e acelerando a perda de massa após incubação do material em solução tampão fosfato (PBS). Além disso, a avaliação histológica revelou que o grupo Biosilicato®/PLGA apresentou uma maior degradação do material, acompanhada pela maior formação de osso quando comparado ao grupo somente com Biosilicato® no período de 21 dias. Na analise imunohistoquímica nenhuma diferença na imunomarcação de Runx2, receptor ativador do ligante nuclear fator kappa-B e osteoprotegerina foram observadas entre o grupo Biosilicato® e Biosilicato®/PLGA. Ainda, a análise de qRT-PCR demonstrou que o grupo Biosilicato®/PLGA induziu a expressão de genes osteogênicos (proteína morfogenética óssea 4, fator de transcrição relacionado a runt-2, e osteocalcina) 21 dias após cirurgia. Diante dos resultados encontrados nos dois estudos, é possível concluir que ambos os materiais utilizados neste estudo, scaffold de Biosilicato® altamente poroso e compósito de Biosilicato® e PLGA, foram eficazes em estimular o reparo de um defeito ósseo tibial em ratos, demonstrando serem alternativas promissoras para tratamento de fraturas ósseas.