A utilização de osteoindutores como a proteína morfogenética óssea recombinante humana tipo 2 (rhBMP-2) em cirurgia oral e maxilofacial para reparação e regeneração óssea tem aumentado progressivamente. Porém, suas indicações ainda estão limitadas a preenchimento de cavidades e pequenas reconstruções. Este estudo teve como objetivo analisar e comparar, por meio da microtomografia computadorizada tridimensional (Micro-TC 3D) e histomorfometria, a arquitetura óssea, a taxa de osso neoformado e a taxa de biodegradação do -Tricálcio Fostato (-TCP), Fosfato de Cálcio Bifásico (BCP) e Osso Mineral Bovino (BBM), utilizados como carreadores adicionais à rhBMP-2/esponja de colágeno (ACS) em um modelo de regeneração óssea guiada (ROG) vertical em calvária de coelhos. Quatro cilindros de titânio foram fixados à calvária de 20 coelhos da raça Nova Zelândia. No Grupo 1 (n = 10), 3 cilindros foram aleatoriamente preenchidos com um dos materiais teste utilizados como carreadores e um cilindro foi preenchido com coágulo sanguíneo (CO). No Grupo 2 (n = 10), os cilindros foram aleatoriamente designados para os mesmos materiais e coágulo sanguíneo, com a adição da rhBMP-2/ACS. Após 14 semanas de reparação, as amostras foram coletadas e enviadas para a aquisição de imagens da Micro-TC e processamento histológico. De acordo com a análise histomorfométrica, a área óssea média para o Grupo 2 (com rhBMP-2) foi maior do que no Grupo 1 (sem rhBMP-2) para os materiais BCP e -TCP (p <0,001). Não houve diferença entre os grupos para BBM e CO (p> 0,05). Em relação às taxas de reabsorção, a área média dos materiais remanescentes no Grupo 2 foi menor do que no Grupo 1 para todos os materiais (p <0,001) e BBM e -TCP obtiveram a maior taxa de reabsorção nos dois grupos (BBM = -TCP > BCP). A análise da micro-TC revelou que no Grupo 2, BCP e -TCP apresentaram maior volume ósseo médio (BV) do que no Grupo 1 (p <0,05). Não houve diferença entre os grupos para os materiais BBM e CO (p> 0,05). O volume médio de materiais restantes (MV) para o Grupo 2 foi menor do que no Grupo 1 para BBM e -TCP (p <0,05), sem diferença significante entre os grupos para BCP (p = 0,848). A análise dos parâmetros Fator Padrão Trabecular (Tb.Pf) e Índice de Modelo Estrutural (SMI) mostrou no Grupo 2 valores negativos para BCP e -TCP, indicando melhor interconectividade e presença de arquitetura trabecular mais achatada e côncava, indicadores de melhor qualidade e resistência óssea. Pelos resultados apresentados concluiu-se que a utilização da rhBMP-2/ACS associada aos materiais carreadores BCP (Fosfato de Cálcio Bifásico) e -TCP (-Fosfato Tricálcio) aumentou significativamente a formação óssea neste modelo de ROG em calvária de coelhos além de acelerar a biodegradação dos materiais BBM (Osso Mineral Bovino) e -TCP (-Fosfato Tricálcio) neste modelo de ROG. / The use of osteoinductors as the human recombinant bone morphogenetic protein 2 type 2 (rhBMP-2) in oral and maxillofacial surgery for bone regeneration and repair has progressively increased. However, indications are still limited to filling of cavities and small reconstructions. However, its indications are still limited to filling of cavities and small reconstructions. This study aimed to analyze and compare, by means of three-dimensional microtomography (Micro-CT 3D) and histomorphometry, the bone architecture, the rate of newly formed bone and the biodegradation rate of beta tricalcium phosphate (-TCP), biphasic calcium phosphate (BCP), and mineral bovine bone mineral (BBM) used as additional carriers to rhBMP-2/absorbable collagen sponge (ACS) in a vertical guided bone regeneration model (GBR) in rabbit calvarium. Four titanium cylinders were fixed to the calvarium of 22 New Zealand rabbits. In Group 1 (n = 10), 3 cylinders were randomly filled with one of the test materials and 1 cylinder was filled with a blood clot (CL). In Group 2 (n = 10), the cylinders were randomly assigned to the same materials and blood clot, with the addition of rhBMP-2. After 14 weeks of healing the samples were collected and sent to 3D Micro-CT image acquisition and histological processing. According to histomorphometric analysis, the mean bone area in Group 2 (with rhBMP-2) was greater than in Group 1 (without rhBMP-2) to materials BCP and -TCP (p<0.001). There was no difference between groups to BBM and CL (p>0.05). Regarding the resorption rates, the mean area of remaining materials in Group 2 was lower than in Group 1 to all materials (p<0.001) and BBM and -TCP had the greater resorption rate in both groups (BBM= -TCP >BCP). The Micro-CT analysis revealed that in Group 2, BCP and -TCP had greater mean bone volume (BV) than in Group 1 (p<0.05). There was no difference between groups to materials BBM and CL (p>0.05). The mean volume of remaining materials (MV) in Group 2 was lower than in Group 1 to BBM and -TCP (p<0.05). There was no difference between groups to BC (p=0.848). The analysis of the parameters Trabecular Pattern Factor (Tb.Pf) and Structure Model Índex (SMI), in Group 2 showed negative values for BCP and -TCP, indicating better interconnectivity and presence of more plate-like and trabecular architecture more flattened and concave, indicators of better quality and bone strength. By presented results it was concluded that the use of rhBMP-2/ACS associated with the carriers materials biphasic calcium phosphate (BCP) and beta tricalcium phosphate (-TCP) used as additional carriers, significantly increased bone formation in addition to accelerate the resorption of the materials BO (bovine bone mineral) and -TCP in this guided bone regeneration model in rabbit calvaria.

As fissuras palatinas são problemas frequentes na rotina hospitalar em humanos assim como nos animais. Nas últimas décadas, diferentes técnicas cirúrgicas foram empregadas para a correção dos defeitos palatinos, entretanto, não possuem uma eficácia satisfatória em fendas que apresentam um grande defeito ósseo. Através do exposto acima, buscam-se novas alternativas para a reconstrução de fendas palatinas, sendo a engenharia de tecidos uma alternativa de tratamento para tal afecção. Este estudo possui a finalidade de avaliar a utilização da tela de polipropileno acrescida com MSC (células-tronco mesenquimais) e selante de fibrina em um modelo experimental de correção de fenda palatina em suínos, avaliando-se a cicatrização de tecido mucoso e ósseo do palato duro. Com isso, objetiva-se desenvolver uma nova técnica de reconstrução de fendas palatinas baseada na engenharia de tecidos. O estudo foi desenvolvido em duas etapas, uma in vitro e outra in vivo. O projeto in vitro avaliou duas técnicas de cultivo de MSC em diferentes placas de cultura, utilizando dois tipos de telas de polipropileno (macroporosa e microporosa) durante um período de quinze dias, para obter as melhores condições de interação entre a tela e as células. Em todas as formas de cultivo houve aderências das MSC, entretanto, o melhor protocolo foi na tela microporosa no período de sete dias de cultivo e em placas sem metacrilato. Para o estudo in vivo, foram utilizados 12 suínos, distribuídos em quatro grupos de igual número: grupo que utilizou somente tela de polipropileno (GT); tela de polipropileno associada à MSC e selante de fibrina (GTCF); tela de polipropileno e MSC (GTC); tela de polipropileno e selante de fibrina (GTF). Em todos os animais foi realizada a fenda palatina e colocação do enxerto conforme cada grupo. Os suínos foram avaliados quanto à presença de inflamação, cicatrização e deiscência de sutura no implante do palato. Após quinze dias os animais foram eutanasiados e os palatos avaliados por histologia pela coloração de HE e Picrosirius Red. A tela de polipropileno associada com MSC demonstrou ser melhor, entre os demais protocolos estudados neste trabalho, para correção de fenda palatina. Forneceu completa cicatrização óssea e da mucosa oral e nasal em um período de quinze dias, demonstrando ser uma nova técnica segura e eficaz, possuindo um potencial significativo para correção de fenda palatina. / Cleft palates are common problems in the hospital routine in humans and animals. In recent decades, different surgical techniques were employed for the correction of palatal defects, however, do not have a satisfactory efficacy in cracks that have a large bone defect. Through the above, seek new alternatives for the reconstruction of cleft palates, and tissue engineering an alternative treatment for this condition. This study has the purpose of evaluating the use of enhanced polypropylene mesh with MSC (mesenchymal stem cell) and fibrin sealant in an experimental model of cleft palate repair in pigs, assessing the healing of mucosal tissue and bone of the hard palate. Thus, the objective is to develop a new technique for reconstruction of cleft palates based on tissue engineering. The study was conducted in two stages, one in vitro and another in vivo. The project in vitro evaluated two MSC cultivation techniques in different culture plates using two types of polypropylene meshes (macroporous and microporous) over a period of fifteen days, to get the best conditions for interaction between the screen and the cells. In all forms of cultivation were MSC adhesions; however the best protocol was the microporous screen in the seven days of culture plates and without methacrylate. For the in vivo study, we used 12 pigs, divided into four equal groups: group using only polypropylene mesh (GT); polypropylene mesh associated with MSC and fibrin sealant (GTCF); polypropylene mesh associated with MSC (GTC); polypropylene mesh and fibrin sealant (GTF). In all animals was performed cleft palate and graft placement as each group. The pigs were evaluated for the presence of inflammation, scarring and wound dehiscence in the palatal implant. After fifteen days the animals were euthanized and palates assessed by histology staining by HE and Sirius Red. The polypropylene mesh associated with MSC proved to be the best, among others protocols studied in this work, to cleft palate correction. Provided complete bone healing and oral and nasal mucosa in a period of fifteen days, proving to be a new safe and effective technique, having a significant potential for cleft palate correction.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-15T19:48:16Z No. of bitstreams: 1 MARIA JUCÉLIA LIMA DANTAS – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2016.pdf: 3511044 bytes, checksum: c308b22312ce9f189d694fc843ba74af (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T19:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIA JUCÉLIA LIMA DANTAS – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2016.pdf: 3511044 bytes, checksum: c308b22312ce9f189d694fc843ba74af (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Capes / Estruturas tridimensionais são ferramentas bastante atrativas para a engenharia de tecidos, mimetizado fisicamente a matrix extracelular natural que atuam como suportes para o desenvolvimento celular. O objetivo do trabalho foi produzir estruturas tridimensionais biodegradáveis de quitosana-hidroxiapatitagelatina (CS/HA/G) com diferentes quantidades de HA e avaliar suas propriedades e comportamento in vitro. As estruturas tridimensionais foram produzidas em duas etapas. Numa primeira etapa foram obtidas esferas de CS contendo diferentes quantidades de HA de baixa cristalinidade (20, 50 e 70 % m/m). A HA de baixa cristalinidade foi gerada in situ no interior das esferas de CS. Para isso foi precipitado CaHPO4 em uma dissolução de CS e a suspensão resultante foi conformada na forma de esferas mediante gotejamento em dissolução de Na5P3O10 (TPP) com pH 8-9. As esferas precipitadas foram mantidas sob agitação nesta solução para conseguir a reticulação da CS e a transformação do CaHPO4 em HA, e finalmente liofilizadas. Para a obtenção das estruturas tridimensionais, as esferas de CS HA foram aglutinadas mediante impregnação com dissolução aquecida (40°C) de 5 % de G, arrefecimento até -18°C e liofilização. As esferas foram caracterizadas mediante microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), análises termogravimétricas (TG) e espectroscopia de infravermelho (IV). E as estruturas tridimensionais por Porosidade, Grau de Intumescimento (GI), propriedade mecânica de resistência à comrpressão via seco e úmido. O diâmetro médio das esferas segundo os resultados de MO foi de 2,6 ± 0,22mm e 2,8± 0,28mm para CS-HA 20% e CS-HA50%,respectivamente. Já as partículas de CS-HA70% apresentaram diâmetro médio de 3,9± 0,37mm tendo sua morfologia e porosidade superficial variou com o conteúdo de HA. A presença de HA de baixa cristalinidade no interior das esferas foi confirmada pelos resultados DRX e IV. Nas imagens de MEV foi possível observar que os cristais de HA estão homogeneamente dispersos no interior das esferas. Os resultados de TG revelaram boa concordância entre as quantidades de HA projetadas e as realmente obtidas nas esferas. Os resultados das estruturas tridimensionais indicam influência pelas diferentes concentrações de hidroxiapatita. Com o aumento na fração cerâmica observa-se a densificação da superfície, uma pequena diminuição da porosidade e no grau de intumescimento, como também um aumento no modulo de elasticidade via seca e uma pequena diminuição nas propriedades mecânicas via úmido, causado pelo intumescimento da estrutura. O compósito que apresentou resultados mais satisfatórios foi CS-HA20%, exibindo um melhor perfil à porosidade, grau de intumescimento e prorpriedades mecânicas. O estudo sugere que as estruturas tridimensionais necessitam de reajustes para serem aplicadas em regeneração óssea, entretanto podem ser indicadas para aplicações em engenharia de tecidos, em situações preferencialmente ex-vivo, como suportes temporários de células. / Three-dimensional structures are very attractive tools for tissue engineering, physically mimicked the natural extracellular matrix, these structures act as supports for cell development. The goal was to produce biodegradable threedimensional structures of chitosan-hydroxyapatite-gelatin (CS / HA / L) with different HA contents and evaluate their properties and behavior in vitro. The three-dimensional structures were produced in two steps. In a first step CS were obtained spheres containing different amounts of HA low crystallinity (20, 50 and 70% w / w). The poorly crystalline HA was generated in situ within the CS spheres. To this precipitate was dissolved in CS CaHPO4 and the resulting suspension was shaped in the form of spheres by dripping in dissolution Na5P3O10 (TPP) at pH 8-9. The precipitated spheres were kept in this solution under stirring to obtain the halftone processing and the CS HA CaHPO4 , and finally lyophilized. To obtain the three-dimensional structures, CS-HA spheres were bonded by impregnation with warm solution (40 ° C) 5% C, cooling to -18 °C and lyophilization. The spheres were characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG) and infrared spectroscopy (IR). And the three dimensional structures by porosity, Degree of Swelling (GI), mechanical property of resistance comrpressão via dry and wet. The average diameter of the spheres according to the results of MO was 2.6 ± 0.22 mm and 2.8 ± 0,28mm CS-20% CSHA50% respectively. Already the particles of CS-HA70% had a mean diameter of 3.9 ± 0,37mm having their morphology and surface porosity varied with the HA content. The presence of low crystallinity with in the HA spheres was confirmed by the XRD results and IV. In the SEM images was observed that HA crystals are homogeneously dispersed within the sphere. The TG data showed good agreement between the HA and the amounts actually projected on the spheres obtained. The results indicate influences of threedimensional structures for various concentrations of hydroxyapatite. With the increase in the ceramic fraction is observed densification of the surface, a slight reduction of the porosity and the degree of swelling, as well as an increase in the modulus of elasticity via a small decrease in the mechanical properties wet route, caused by swelling of the structure. The composite that presented better results was CS-HA20%, showing a better profile to the porosity, degree of swelling and mechanical prorpriedades. The study suggests that threedimensional structures require adjustments to be applied in bone regeneration, but can be suitable for applications in tissue engineering, in situations preferably ex vivo, as temporary supports cells.

As fissuras palatinas são problemas frequentes na rotina hospitalar em humanos assim como nos animais. Nas últimas décadas, diferentes técnicas cirúrgicas foram empregadas para a correção dos defeitos palatinos, entretanto, não possuem uma eficácia satisfatória em fendas que apresentam um grande defeito ósseo. Através do exposto acima, buscam-se novas alternativas para a reconstrução de fendas palatinas, sendo a engenharia de tecidos uma alternativa de tratamento para tal afecção. Este estudo possui a finalidade de avaliar a utilização da tela de polipropileno acrescida com MSC (células-tronco mesenquimais) e selante de fibrina em um modelo experimental de correção de fenda palatina em suínos, avaliando-se a cicatrização de tecido mucoso e ósseo do palato duro. Com isso, objetiva-se desenvolver uma nova técnica de reconstrução de fendas palatinas baseada na engenharia de tecidos. O estudo foi desenvolvido em duas etapas, uma in vitro e outra in vivo. O projeto in vitro avaliou duas técnicas de cultivo de MSC em diferentes placas de cultura, utilizando dois tipos de telas de polipropileno (macroporosa e microporosa) durante um período de quinze dias, para obter as melhores condições de interação entre a tela e as células. Em todas as formas de cultivo houve aderências das MSC, entretanto, o melhor protocolo foi na tela microporosa no período de sete dias de cultivo e em placas sem metacrilato. Para o estudo in vivo, foram utilizados 12 suínos, distribuídos em quatro grupos de igual número: grupo que utilizou somente tela de polipropileno (GT); tela de polipropileno associada à MSC e selante de fibrina (GTCF); tela de polipropileno e MSC (GTC); tela de polipropileno e selante de fibrina (GTF). Em todos os animais foi realizada a fenda palatina e colocação do enxerto conforme cada grupo. Os suínos foram avaliados quanto à presença de inflamação, cicatrização e deiscência de sutura no implante do palato. Após quinze dias os animais foram eutanasiados e os palatos avaliados por histologia pela coloração de HE e Picrosirius Red. A tela de polipropileno associada com MSC demonstrou ser melhor, entre os demais protocolos estudados neste trabalho, para correção de fenda palatina. Forneceu completa cicatrização óssea e da mucosa oral e nasal em um período de quinze dias, demonstrando ser uma nova técnica segura e eficaz, possuindo um potencial significativo para correção de fenda palatina. / Cleft palates are common problems in the hospital routine in humans and animals. In recent decades, different surgical techniques were employed for the correction of palatal defects, however, do not have a satisfactory efficacy in cracks that have a large bone defect. Through the above, seek new alternatives for the reconstruction of cleft palates, and tissue engineering an alternative treatment for this condition. This study has the purpose of evaluating the use of enhanced polypropylene mesh with MSC (mesenchymal stem cell) and fibrin sealant in an experimental model of cleft palate repair in pigs, assessing the healing of mucosal tissue and bone of the hard palate. Thus, the objective is to develop a new technique for reconstruction of cleft palates based on tissue engineering. The study was conducted in two stages, one in vitro and another in vivo. The project in vitro evaluated two MSC cultivation techniques in different culture plates using two types of polypropylene meshes (macroporous and microporous) over a period of fifteen days, to get the best conditions for interaction between the screen and the cells. In all forms of cultivation were MSC adhesions; however the best protocol was the microporous screen in the seven days of culture plates and without methacrylate. For the in vivo study, we used 12 pigs, divided into four equal groups: group using only polypropylene mesh (GT); polypropylene mesh associated with MSC and fibrin sealant (GTCF); polypropylene mesh associated with MSC (GTC); polypropylene mesh and fibrin sealant (GTF). In all animals was performed cleft palate and graft placement as each group. The pigs were evaluated for the presence of inflammation, scarring and wound dehiscence in the palatal implant. After fifteen days the animals were euthanized and palates assessed by histology staining by HE and Sirius Red. The polypropylene mesh associated with MSC proved to be the best, among others protocols studied in this work, to cleft palate correction. Provided complete bone healing and oral and nasal mucosa in a period of fifteen days, proving to be a new safe and effective technique, having a significant potential for cleft palate correction.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-22Bitstream added on 2014-06-13T18:46:29Z : No. of bitstreams: 1 murador_p_dr_botfm.pdf: 1737625 bytes, checksum: 382b432b89ced80d3363c6e9187d9d58 (MD5) / A engenharia de tecidos tem se mostrado promissora para o tratamento de lesões e doenças da uretra. No presente estudo, foi demonstrada a caracterização das células de músculo liso de bexiga de coelhos e seu implante em matrizes acelulares de aorta de suínos para reparo de lesão na uretra de coelhos. Aortas de dez suínos foram obtidas, descelularizadas e colocadas em cultura com células de músculo liso provenientes de bexiga de dez coelhos, para servirem como modelo no reparo de tecido uretral. As aortas foram descelularizadas com sodium dodecyl sulfate (SDS) a 0,1% e tiveram seu coeficiente de rigidez testado, cujos resultados demonstraram a mesma resistência antes e depois do processo. As células de músculo liso cultivadas foram caracterizadas por citometria de fluxo com o anticorpo anti-CD90 e por imunocitoquímica usando o anticorpo Anti-Alpha Smooth Muscle Actin (- SMA). Com os resultados da citometria de fluxo excluiu-se a possibilidade da presença de células-tronco mesenquimais ou fibroblastos junto à cultura de células de músculo liso, enquanto que com a imunocitoquímica comprovou-se o perfil das células de músculo liso. A viabilidade das células foi mantida em 99,31% quando em contato com a matriz, demonstrando que o modelo proposto é um excelente biomaterial para uso como scaffold de células. Seu uso na reconstrução de uretra com lesões complexas pode ser considerado com otimismo, podendo resolver problemas relacionados à quantidade insuficiente de tecido na região / Tissue engineering has shown promise for treatment in urethras injuries and diseases. In the present study, we demonstrated the rabbits smooth muscle cells of the bladder characterization and their implantation in an acellular porcine aorta for repairing injuries in rabbits urethras. Ten porcine abdominal aortas were obtained and placed in culture with rabbit bladders smooth muscle cells from ten animals to serve as a template for the repair of urethral tissue. The aortas were deccelularized with 0.1% sodium dodecyl sulfate (SDS) and had a coefficient of stiffness test, whose results showed the same resistance before and after the process. The smooth muscle cultured cells were characterized by flow cytometry with anti-CD90 antibody and by immunocytochemistry using Anti-Alpha Smooth Muscle Actin (-SMA) antibody. The results of flow cytometry excluded the possibility of the presence of mesenchymal stem cells or fibroblasts by the smooth muscle cells culture, whereas immunocytochemistry confirmed the profile of smooth muscle cells. When in contact with the matrix, cell viability was maintained at 99.31%, demonstrating that the proposed model is an excellent biomaterial for use as cell scaffold. Its use in urethral complex lesions reconstruction can be seen with optimism and solve problems related to insufficient quantities of urinary tissue

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T20:22:22Z No. of bitstreams: 1 TeseMTS.pdf: 13656662 bytes, checksum: c066663a491a08dfbd2c80065f41de40 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:07:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMTS.pdf: 13656662 bytes, checksum: c066663a491a08dfbd2c80065f41de40 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:07:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMTS.pdf: 13656662 bytes, checksum: c066663a491a08dfbd2c80065f41de40 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMTS.pdf: 13656662 bytes, checksum: c066663a491a08dfbd2c80065f41de40 (MD5) Previous issue date: 2015-10-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Bioactive glasses were developed by Hench in 1969, and are widely known to have the ability to rapidly form a chemical bond with hard and soft living tissues. Currently, these glasses have been used clinically as biomaterials that act in bone regeneration in dental and orthopedic applications. However, their use is still very limited due to their fragility and also the limited commercially available forms, such as powders and granules. Therefore, the development of processes that make possible their conformation in fibers and fabrics (meshes) is indeed promising and highly desired, as this new shape could significantly expand the usage spectrum of this excellent biomaterial. Thus, this project aimed to develop and improve the production of highly bioactive glass fibers by the downdrawing process, as well as optimize the production of unwoven fabrics and characterize them in relation to their physicochemical and biological properties. Therefore, a new bioactive glass composition previously developed at the Vitreous Materials Laboratory was used (LaMaV - UFSCar). This new bioactive glass presents a fast interaction with the body fluids to rapidly promote the healing process and reduced crystallization tendency for its processing into fibers, as crystal formation difficult or even impossible to obtain the same. The obtained results showed that this new bioactive glass composition is more suitable to undergo through working processes involving high temperatures than other currently known bioactive glasses, being then, possible to produce highly flexible fabrics and meshes by the downdrawing process. Concurrently, this new biomaterial presents similar physical-chemical and biological properties to gold standard bioglass 45S5, making this new biomaterial suitable for several applications aiming in situ tissue regeneration. / Os vidros bioativos foram desenvolvidos por Hench, em 1969, e são amplamente conhecidos por ter a capacidade de formar rapidamente uma ligação química com tecidos vivos duros e moles. Atualmente, estes vidros vêm sendo utilizados clinicamente como biomateriais que auxiliam na regeneração óssea em aplicações odontológicas e ortopédicas. Entretanto, sua utilização ainda é restrita devido à sua fragilidade e também à limitação de suas formas disponibilizadas comercialmente, como pós e grânulos. Portanto, a busca por um processo que viabilize sua conformação em fibras e tecidos (malhas) é bastante promissora, já que este formato poderá expandir de forma significativa o espectro de utilização deste excelente biomaterial. Deste modo, este projeto teve como objetivo desenvolver e aprimorar a produção de fibras de vidros altamente bioativas pelo método de downdrawing, assim como otimizar a produção de tecidos vítreos a partir destas fibras e caracterizá-los em relação as suas propriedades físico-químicas e biológicas. Para tanto, foi utilizada uma nova composição vítrea bioativa previamente desenvolvida no Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV - UFSCar) que possui rápida interação com os fluidos corpóreos para promoção acelerada do processo de regeneração e diminuída tendência de cristalização durante seu processamento em fibras, já que a formação de cristais dificulta ou até impede a obtenção das mesmas. Os resultados obtidos evidenciaram que esta nova composição vítrea bioativa está mais apta a passar por processos de conformação que envolvam altas temperaturas do que outros vidros bioativos atualmente conhecidos, sendo portanto, possível a obtenção de tecidos e malhas altamente flexíveis pelo processo de downdrawing. Concomitantemente, este novo material apresenta propriedades físico-químicas e biológicas semelhantes as do biovidro gold standard 45S5, tornando possível a utilização deste biomaterial em diversas aplicações para regeneração tecidual in situ.

As fissuras palatinas são problemas frequentes na rotina hospitalar em humanos assim como nos animais. Nas últimas décadas, diferentes técnicas cirúrgicas foram empregadas para a correção dos defeitos palatinos, entretanto, não possuem uma eficácia satisfatória em fendas que apresentam um grande defeito ósseo. Através do exposto acima, buscam-se novas alternativas para a reconstrução de fendas palatinas, sendo a engenharia de tecidos uma alternativa de tratamento para tal afecção. Este estudo possui a finalidade de avaliar a utilização da tela de polipropileno acrescida com MSC (células-tronco mesenquimais) e selante de fibrina em um modelo experimental de correção de fenda palatina em suínos, avaliando-se a cicatrização de tecido mucoso e ósseo do palato duro. Com isso, objetiva-se desenvolver uma nova técnica de reconstrução de fendas palatinas baseada na engenharia de tecidos. O estudo foi desenvolvido em duas etapas, uma in vitro e outra in vivo. O projeto in vitro avaliou duas técnicas de cultivo de MSC em diferentes placas de cultura, utilizando dois tipos de telas de polipropileno (macroporosa e microporosa) durante um período de quinze dias, para obter as melhores condições de interação entre a tela e as células. Em todas as formas de cultivo houve aderências das MSC, entretanto, o melhor protocolo foi na tela microporosa no período de sete dias de cultivo e em placas sem metacrilato. Para o estudo in vivo, foram utilizados 12 suínos, distribuídos em quatro grupos de igual número: grupo que utilizou somente tela de polipropileno (GT); tela de polipropileno associada à MSC e selante de fibrina (GTCF); tela de polipropileno e MSC (GTC); tela de polipropileno e selante de fibrina (GTF). Em todos os animais foi realizada a fenda palatina e colocação do enxerto conforme cada grupo. Os suínos foram avaliados quanto à presença de inflamação, cicatrização e deiscência de sutura no implante do palato. Após quinze dias os animais foram eutanasiados e os palatos avaliados por histologia pela coloração de HE e Picrosirius Red. A tela de polipropileno associada com MSC demonstrou ser melhor, entre os demais protocolos estudados neste trabalho, para correção de fenda palatina. Forneceu completa cicatrização óssea e da mucosa oral e nasal em um período de quinze dias, demonstrando ser uma nova técnica segura e eficaz, possuindo um potencial significativo para correção de fenda palatina. / Cleft palates are common problems in the hospital routine in humans and animals. In recent decades, different surgical techniques were employed for the correction of palatal defects, however, do not have a satisfactory efficacy in cracks that have a large bone defect. Through the above, seek new alternatives for the reconstruction of cleft palates, and tissue engineering an alternative treatment for this condition. This study has the purpose of evaluating the use of enhanced polypropylene mesh with MSC (mesenchymal stem cell) and fibrin sealant in an experimental model of cleft palate repair in pigs, assessing the healing of mucosal tissue and bone of the hard palate. Thus, the objective is to develop a new technique for reconstruction of cleft palates based on tissue engineering. The study was conducted in two stages, one in vitro and another in vivo. The project in vitro evaluated two MSC cultivation techniques in different culture plates using two types of polypropylene meshes (macroporous and microporous) over a period of fifteen days, to get the best conditions for interaction between the screen and the cells. In all forms of cultivation were MSC adhesions; however the best protocol was the microporous screen in the seven days of culture plates and without methacrylate. For the in vivo study, we used 12 pigs, divided into four equal groups: group using only polypropylene mesh (GT); polypropylene mesh associated with MSC and fibrin sealant (GTCF); polypropylene mesh associated with MSC (GTC); polypropylene mesh and fibrin sealant (GTF). In all animals was performed cleft palate and graft placement as each group. The pigs were evaluated for the presence of inflammation, scarring and wound dehiscence in the palatal implant. After fifteen days the animals were euthanized and palates assessed by histology staining by HE and Sirius Red. The polypropylene mesh associated with MSC proved to be the best, among others protocols studied in this work, to cleft palate correction. Provided complete bone healing and oral and nasal mucosa in a period of fifteen days, proving to be a new safe and effective technique, having a significant potential for cleft palate correction.

Este trabalho visou estudar a integração de implantes de colágeno aniônico:elastina obtidos a partir de pericárdio bovino acelularizado e com densidade de carga negativa variável. As cargas negativas foram introduzidas na forma de grupos carboxílicos, por hidrólise seletiva e controlada de grupos carboxamidas de asparagina e glutamina contidos na estrutura primária da proteína. Foram estudados materiais hidrolisados por 24 e 48 horas de tratamento correspondendo, respectivamente, a 46 '+ OU -' e 87 '+ OU -' cargas negativas adicionais em relação ao colágeno nativo. Os implantes foram introduzidos no subcutâneo de rato por tempos de 14, 60, 120 e 180 dias. Os materiais foram caracterizados por análise térmica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, e os explantes avaliados por microscopia de luz (colorações de Hematoxilina: Eosina, tricrômico de Masson e Verhoeff). O objetivo foi avaliar o uso de matrizes com colágeno modificado para a reconstrução de tecidos moles. Diferentemente do tecido nativo (pericárdio bovino), a resposta biológica de matrizes de colágeno:elastina polianiônica após 14 dias do implante foi caracterizada por uma progressiva redução na fibrose, porém mais importante, não foram observadas células características de resposta inflamatória crônica, particularmente nos materiais tratados quimicamente. Após 180 dias, a maioria dos implantes estavam integrados à região implantada. Tais resultados sugerem que matrizes acelulares de colágeno:elastina preparadas pela desvitalização de tecido natural podem ser suportes bastante úteis para a reconstrução de tecidos moles, devido ao seu elevado grau de biocompatibilidade e integração / This work studied the integration of acellular polyanionic collagen:elastin matrices derived of bovine pericardium (BP) with variable negative charge. Negative charges were introduced in the material by selective hydrolisis of carboxamide side chain groups from Asn and Gln present in the primary structure of the protein. Hydrolized materials after 24 and 48 hours of treatment, respectively with 46 '+ OU -' and 87 '+ OU -' extra negative charges, were studied. Implants were placed in the subcutaneous of rats for periods of 14, 60, 120 and 180 days. Materials were characterized by differential scanning calorimetry, SEM and TEM, and explants analysed by optical microscopy (H.E., Masson tricromic and Verhoeff stains). The purpose of this work was to evaluate the use of modified collagen matrices for soft tissue reconstruction. Differently from native tissue (BP), the biological response of polyanionic collagen:elastin matrices after 14 days from implantation was characterized by a progressive decrease in fibrosis, but most important, no characteristic cells of a chronic inflammatory response were observed. After 180 days, most of the implants were integrated to the implant region. The results suggest that acellular collagen:elastin matrices prepared by devitalization of natural tissue due to their high degree of biocompatibility and integration may be potentially useful as a scaffold for soft tissue reconstruction

A regeneração óssea é um processo fisiológico que promove a neoformação de tecido ósseo saudável e funcional com características idênticas antes da lesão. Entretanto, frente a defeitos críticos, o osso é incapaz de se regenerar espontaneamente. Diante destas deficiências, a bioengenharia de tecidos ósseos (BTO) é uma opção promissora para a regeneração deste tipo de defeito. A maioria das abordagens de BTO utiliza as células-tronco mesenquimais da medula óssea (BMSC), porém, a coleta de BMSC dos pacientes é um processo bastante invasivo e doloroso. Por estas desvantagens, a busca por abordagens acessíveis e menos invasivas de novas fontes de células-tronco (CT) se tornou necessária. Neste contexto, as células-tronco de polpa de dentes decíduos (SHED) foram identificadas e sua aplicação na BTO, desde então, vem sendo amplamente estudada devido ao seu potencial osteogênico e por se tratar de uma fonte não invasiva. A obtenção de células-tronco do músculo orbicular do lábio (OOMDSC) também não causa dor adicional aos indivíduos, pois os fragmentos deste tecido são rotineiramente descartados durante as cirurgias de reconstrução do lábio. No presente trabalho investigamos o potencial de diferenciação osteoblástico in vitro e in vivo das OOMDSC e comparamos com as SHED, além disto, associamos estas células a biomateriais de HA/&beta;-TCP e investigamos a sua contribuição na neoformação óssea in vivo. O imunofenótipo de cada amostra de SHED e OOMDSC foi verificado para certificar a identidade de CT mesenquimais. Em seguida, as células em cultura foram submetidas à diferenciação osteoblástica in vitro. Em 9 e 14 dias de diferenciação as OOMDSC apresentaram menor atividade de fosfatase alcalina (p<0,0001) e menor marcação de matriz extracelular mineralizada, comparado às SHED (p<0,001), enquanto que em 21 dias estas diferenças não foram mais observadas. Quando associadas a biomateriais e implantadas em defeitos críticos calvariais bilaterais em ratos Wistar, tanto OOMDSC e SHED foram capazes de induzir neoformação óssea após 50 dias de cirurgia, conforme evidenciado pela análise morfológica e por micro-CT. Todavia, as células ósseas encontradas nos sítios da neoformação óssea não eram de origem humana. A avaliação da neoformação óssea in vivo induzida por SHED assim como a sua distribuição no enxerto foi verificada também em 07, 15 e 30 dias pós-cirúrgicos. Nestes períodos não há evidência de neoformação óssea, entretanto, as SHED estão localizadas no tecido conjuntivo que se forma e preenche o enxerto. Além disto, os dados sugerem que estas células estão relacionadas à modificações na microarquitetura do biomaterial e ainda à modulação dos números dos osteoclastos, também verificada nestas amostras. Portanto, podemos concluir que as OOMDSC são tão capazes de se diferenciar em osteoblastos quanto às SHED in vitro, porém esta diferenciação é mais lenta. Os experimentos in vivo indicam que as SHED possuem maior capacidade de indução à neoformação óssea quando comparadas às OOMDSC e que, em nosso modelo, as CT humanas não se diferenciam em osteoblastos in vivo. De qualquer forma a adição das CT ao biomaterial favorece a neoformação óssea, variações de microarquitetura e modulação dos osteoclastos. O fato de as ilhas ósseas não serem de origem humana indica que as células-tronco possam estar secretando fatores de indução à osteogênese, estimulando a neoformação óssea a partir das células do hospedeiro. / Bone regeneration is a physiological process, which promotes the growth of tissue at the site of injury, with the same characteristics of the original bone. However, when faced with critical defects the bone is unable to regenerate spontaneously. Bone tissue engineering (BTE) is a promising option for regenerating this type of defect. The majority of the approaches in BTE use Bone Marrow derived Mesenchymal Stem Cells (BMSC); however, the aspiration of bone marrow is a very invasive and painful procedure. Due to these disadvantages, the search for new, affordable and less invasive sources of stem cells (SC) has become necessary. In this context, stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED) have been identified and their application in BTE, since then, has been widely studied because they can be obtained non-invasively and due to their osteogenic potential. Stem cells from the orbicularis oris muscle (OOMDSC) are also obtained non-invasively and do not cause additional pain to individuals, because the fragments of this tissue are routinely discarded during lip reconstruction surgeries. In the present work we investigated, in vitro and in vivo, the osteoblastic differentiation potential of OOMDSC and compared with SHED; furthermore, we associated these cells with HA/&beta;-TCP scaffolds and investigate its contribution in the bone formation in vivo. The immunophenotype of each OOMDSC and SHED sample was verified to attest their mesenchymal stem cell identity. Then, cell cultures were submitted to osteoblastic differentiation in vitro. In 9 and 14 days of differentiation, OOMDSC exhibited lower alkaline phosphatase activity (p <0.0001) and lower mineralized extracellular matrix staining compared to SHED (p <0.001), whereas at 21 days, these differences were no longer observed. When associated with scaffolds and implanted into bilateral critical-sized calvarial defects in Wistar rats, both OOMDSC and SHED were able to induce bone formation after 50 days of surgery, as evidenced by morphological analysis and micro-CT. However, bone cells found at sites of bone formation were not of human origin. The evaluation of new bone formation in vivo induced by SHED as well as its distribution in the graft was performed at 07, 15 and 30 days after surgery. During these periods there was no evidence of new bone formation, however, SHED were located in the connective tissue that formed and filled the graft. Furthermore, our results suggest that these cells are related to changes in the microarchitecture of the scaffold and also to the modulation of the number of osteoclasts observed in these samples. In summary, our results suggest that OOMDSC are as capable to differentiate into osteoblasts as SHED in vitro, but this differentiation is slower. In vivo experiments indicate that SHED has a greater ability to induce bone formation when compared with OOMDSC, and that in our model, the human stem cells do not differentiate into osteoblasts in vivo. Nonetheless, the addition of SC to the scaffolds promotes bone formation, as well as variations in microarchitecture and modulation of osteoclasts. The fact that the bone islands are not of human origin indicates that the stem cells may be secreting osteogenesis-inducing factors, stimulating the host\'s cells to regenerate the defects.

Escafoldes em alumina foram fabricados e em suas superfícies impregnou-se biovidro e hidroxiapatita; realizou-se análise das propriedades mecânica e de interação célula-escafolde in vitro. Estruturas porosas denominadas escafoldes são utilizadas como suportes para crescimento de tecidos, devem apresentar poros abertos interconectados, com morfologia, distribuição e quantidade de poros que confiram resistência mecânica e induzam o crescimento ósseo. Os escafoldes simulam a matriz extracelular e são a chave para a engenharia de tecidos que está conceituada na cultura prévia de células com proteínas morfogenéticas, oferecendo suporte para o crescimento celular na formação do tecido maduro. Neste trabalho desenvolveu-se técnica de manufatura onde foram conformados escafoldes como corpos-de-prova em alumina, em hidroxiapatita e em alumina infiltrada com biovidro e hidroxiapatita. Os escafoldes foram submetidos a ensaios mecânicos de compressão e sofreram análise de interação com células in vitro. A morfologia e a concentração da porosidade dos escafoldes foram analisadas por microscopia de varredura eletrônica e apresentaram porosidade volumétrica de aproximadamente 70% e diâmetro médio de poros em torno de 190 µm. Observou-se interação das células mais vigorosas e com pronunciada mitose nos escafoldes infiltrados relativamente aos escafoldes de alumina e hidroxiapatita. Os resultados indicaram resistência mecânica para os corpos infiltrados de 43,27 MPa, valor inferior ao observado nos escafolde de alumina 52,27 MPa e muito superior aos de hidroxiapatita 0,28 MPa. Conclui-se que os escafoldes de alumina infiltrados com biovidro e hidroxiapatita apresentaram uma combinação promissora nas características mecânicas e biológicas in vitro com viabilidade econômica. / Alumina scaffolds were manufactured and surface impregnated with bio-glass and hydroxyapatite; the mechanical properties and the in vitro bone-cell and scaffold interaction were analyzed. Porous matrices are usually denominated as scaffolds in tissue engineering and they are used as supports for the tissue growing; they may have open and interconnected pores, with known porous geometry and distribution and with good mechanical strength and be able to induce the tissue cells growing. Scaffolds can work as extra cell matrices, mimic the desired tissue and are considered as the key for the tissue engineering, offering support for the cellular growing in the formation of mature tissue. In this work, manufacture techniques were developed where scaffolds were conformed in alumina, in hydroxyapatite and in alumina infiltrated with bio-glass and hydroxyapatite, as test bodies. The scaffolds were submitted to mechanical compression tests and to the interaction with bone cells in vitro. The morphology and the concentration of the scaffold porosity were analyzed by scanning electronic microscopy (SEM) and they presented porosity concentration near 70,0 vol% and medium diameter of pores around 190,0 µm. The cells interaction strongest and more vigorous bone cell interaction with pronounced mitosis was observed in the alumina scaffolds infiltrated with bio-glass and hydroxyapatite when compared with the alumina scaffolds and hydroxyapatite scaffolds. The results obtained shown lower values of the mechanical strength for the infiltrated scaffolds (43,27 MPa), higher values for non infiltrated alumina scaffold (52,27 MPa) and very low values for the hydroxyapatite scaffolds (0,28 MPa). As observed, final results shown that alumina scaffolds infiltrated with bio-glass and hydroxyapatite presented a promising combination in the mechanical and biological in vitro characteristics with economic viability.