Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gisele Dalmonico.pdf: 8818399 bytes, checksum: 54cd754bf0a330bb5a3710ceaea2c8ed (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Treatments for bone loss are research topics and involve different areas of scientific knowledge, engineering, physics, chemistry, biology and biomedicine. The biomaterials that stand out as replacement in bone structure treatments are hydroxyapatite, β and α calcium phosphate, biphasic hydroxyapatite/calcium phosphate β and α and hydroxyapatite matrix nanocomposite biomaterials. These biomaterials stand out as bone substitutes because they present a crystallography similar to that of human skeleton bone apatite, being bioactive and biocompatible. Nanostructured biphasic bioceramics are researched and show potential to be bone substitutes in surgical repairing procedures and reconstruction of bone tissue. This project was developed based on research of biomaterials of calcium phosphates, involving the synthesis of two matrices of calcium phosphates: β-calcium phosphate (β-TCP) and hydroxyapatite (HA) and the preparation of microporous granular biomaterials of β-TCP, HA and biphasic compositions HA/β-TCP. All biomaterials were characterized by different techniques: X-ray diffraction, infrared spectroscopy in Fourier transform (FTIR), Raman spectroscopy, specific surface area for BET, particle size by laser diffraction, density of helium pictometria, porosimetry mercury and hydrostatic porosity by Arthur, differential scanning calorimetry, dilatometry, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, confocal microscopy, optical microscopy, polarized light microscopy. The interest of this research was to evaluate the performance of biomaterials in in vivo tests for the time periods of 90 and 180 days, in relation to osseointegration and the formation of neoformed bone tissue and determine which biomaterials presented potential as bone replacement for biomedical applications. The results found are encouraging and demonstrate that the granulated microporous biomaterials of calcium phosphate proves to be ability to repair and bone reconstruction for the two test times in vivo evaluated, revealing the osseointegration and bone formation similar between the compositions. / Os tratamentos de perdas ósseas são temas de pesquisa que envolve diferentes áreas do conhecimento científico, engenharia, física, química, biologia e biomédica. Os biomateriais que se destacam como substitutos em tratamentos da estrutura óssea são a hidroxiapatita, os fosfatos de cálcio-β e α, os bifásicos hidroxiapatita/fosfato de cálcio-β, α e os biomateriais nanocompósitos de matriz hidroxiapatita. O destaque destes biomateriais como substitutos ósseos, se deve, por apresentarem cristalografia similar à da apatita óssea do esqueleto humano, por serem bioativos e biocompatíveis. As biocerâmicas bifásicas nanoestruturadas são pesquisadas e demonstram ser promissoras como substitutos ósseos em procedimentos cirúrgicos de reparação e reconstrução do tecido ósseo. Este projeto se desenvolveu com base na investigação de biomateriais de fosfatos de cálcio, envolvendo a síntese de duas matrizes de fosfatos de cálcio: Fosfato de cálcio-β (TCP-β) e hidroxiapatita (HA) e elaboração de biomateriais granulados microporosos de TCP-β, HA e bifásicos HA/TCP-β. Todos os biomateriais granulados foram caracterizados por diferentes técnicas: difratometria de raios X, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, área superficial específica por BET, tamanho de partícula por difração a laser, densidade por pictometria de hélio, porosimetria de mercúrio e hidrostática com método de Arthur. Com relação ao comportamento térmico utilizou-se a calorimetria exploratória diferencial, dilatometria. A caracterização microestrutural foi realizada com a microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, microscopia confocal, microscopia óptica, microscopia de luz polarizada. Esse projeto de pesquisa envolveu a elaboração de biomateriais granulados microporosos de fosfatos de cálcio, o interesse foi avaliar o desempenho destes em teste in vivo, para os tempos de 90 e 180 dias em tíbia de ovinos, em relação ao desempenho dos mesmos sobre a osseointegração e a neoformação do novo tecido ósseo. Os resultados encontrados são animadores e demonstram que todas as composições de biomateriais granulados microporos de fosfatos de cálcio, demonstraram capacidade de reparação e reconstrução óssea para os dois tempos de teste in vivo avaliados, revelando a osseointegração e a neoformação óssea semelhante entre as composições.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA14MA130.pdf: 1998964 bytes, checksum: 145e149b4c0a26553d621c120349c867 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / New techniques for bone replacement have continuously been searched, to find new alternatives for treatment of fractures, bone tumors or any orthopedic disease requiring transplants or bone grafts. With that proposal, we performed surgical procedures in both sheep s tibia to evaluate the osteoregenerative capacity of biomaterials of different compositions. Eight female, mongrel sheeps, 12 months old, weighting on average 30kg were obtained for the animal study. Three bone defects, in both tibias of each animal, a total of six bone defects each, were produced, being four of them treated with four different types of biomaterials and two with autogenous bone grafts, as a control group. The biomaterials implanted were: hydroxyapatite (HA), beta-tricalcium phosphate (TCP-β), hydroxyapatite/beta-tricalcium phosphate 60:40 (HA/TCP-β 60:40) and the nanocomposite hydroxyapatite and alumina (HA/Al2O3 5%). The animals were allocated in two groups: Group 60 (n=04), in which the animals were euthanized sixty days after the implantation of the biomaterials and Group 90 (n=04), in which the animals were euthanized ninety days after the procedure. Were performed radiograph images on the preoperative period, on the immediate postoperative and at 30, 60 and 90 days of postoperative period, to excluded any previously disease or postoperative complications that could compromise this research. After euthanasia, the tibias were collected for macro and microscopic evaluation, which was accessed by scanning electron microscopy (SEM) and optic microscopy. The results suggest that HA, TCP-β and HA/TCP-β present a great osteoregenerative capacity. The last one seems to be the best for a long-term outcome, due its best control in the solubilization and releasing of calcium and phosphates ions through the biological environment during the bone formation. The nanocomposite HA/Al2O3 5% didn t show a good response on this study, and we suggest new researchs to better evaluate the potential and applicability of this new biomaterial / Novas técnicas para substituição de tecido ósseo têm sido continuamente pesquisadas, buscando novas alternativas para o tratamento de fraturas, tumores ósseos ou qualquer enfermidade ortopédica que indique o uso de transplantes ou enxertos ósseos. Com este intuito, foram realizados experimentos cirúrgicos em tíbias de ovinos, objetivando avaliar a capacidade osteoregenerativa de biomateriais em diferentes composições. Foram utilizadas oito ovelhas mestiças texel, com 12 meses de idade e peso médio de 30 kg. Foram produzidos três defeitos ósseos em ambas as tíbias dos animais, totalizando seis defeitos, sendo que quatro foram preenchidos por biomateriais, e dois por fragmentos ósseos retirados do próprio animal, funcionando como controle. Os materiais implantados foram: hidroxiapatita (HA), tricálcio fosfato-β (TCP-β), hidroxiapatita/tricálcio fosfato-β (HA/TCP-β 60/40) e o nanocompósito hidroxiapatita/alumina a 5% (HA/Al2O3 a 5%). Os animais foram alocados em dois grupos: Grupo 60 (n=04), em que os animais foram eutanasiados após 60 dias da colocação dos implantes e Grupo 90 (n=04), em que a eutanásia ocorreu 90 dias após a colocação dos implantes. Foram realizadas radiografias nos períodos pré-operatório, imediatamente após o procedimento e aos 30, 60 e 90 dias de pós-operatório, a fim de excluir qualquer alteração prévia ou complicação pós-operatória, capaz de comprometer a pesquisa. Após a eutanásia, foram coletadas as tíbias para avaliação macro e microscópica, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica. Os resultados encontrados sugerem uma boa capacidade de neoformação óssea com a HA, o TCP-β e o composto bifásico HA/TCP-β 60/40. Este último apresenta o melhor resultado a longo prazo, devido ao melhor controle na solubilização e liberação dos íons cálcio e fosfatos para o meio biológico durante o processo de neoformação óssea. O biomaterial nanocompósito HA/Al2O3 a 5% não apresentou resultados promissores neste estudo, e sugerem-se novas pesquisas a fim de investigar melhor o potencial e aplicabilidade deste novo biomaterial

Apesar do caráter cada vez mais preventivo, a Odontologia ainda lida com a realidade terapêutica de reabilitação de uma população cujo mais grave problema de saúde bucal é a ausência dental. A implantodontia apareceu como uma opção para essas reabilitações, porém, não raro, se vê diante de reabsorções ósseas que inviabilizam a instalação direta de implantes. A utilização de enxertos ósseos é o grande recurso para essas áreas. Os enxertos autógenos são uma excelente opção, mas vêm acompanhados de alguns inconvenientes como maior morbidade e risco de infecção, maior tempo de recuperação e maior custo. Esses dificultadores têm contribuído para o desenvolvimento de materiais alternativos. Um desses materiais é o fosfato de cálcio amorfo (FCA), cuja forma cristalina é a hidroxiapatita (HA). Nesse estudo utilizou-se de uma inédita apresentação do mesmo, em forma filamentosa, para avaliar a neoformação óssea na reparação alveolar. A hidroxiapatita em grânulos foi utilizada como referência comparativa. Foram utilizados 44 animais da espécie Rattus Novergicus albinus, linhagem Wistar, machos e adultos. Estes foram submetidos à exodontia do incisivo superior cuja loja alveolar foi imediatamente preenchida com um biomaterial, a saber: FCA, HA e FCAHA (mistura de 50%-50% de cada um deles). Ao término de 28 dias foram sacrificados e seus alvéolos analisados em microscopia de luz convencional quantificando a formação de coágulo, a neoformação óssea, a deposição de tecido osteóide e a presença de vasos no tecido de reparação. As células típicas do tecido ósseo se mostraram presentes. Osteoblastos e osteoclastos na superfície das trabéculas e profusão de fibroblastos no tecido ósseo imaturo, ocupando os espaços intertrabeculares. A deposição de tecido osteóide e de tecido ósseo neoformado apresentou-se em todos os grupos, porém com diferenças em relação à sua distribuição. O grupo controle apresentou reparação óssea compatível com o clássico descrito em literatura, ou seja, de maneira centrípeta. Também foi evidenciada a presença de um coágulo central ou paracentral em relação ao alvéolo. No grupo FCA a quantidade de tecido ósseo neoformado era mais evidente do que nos demais. Já no grupo HA a presença dos cristais sugeriu uma concorrência espacial com a formação tecidual. No grupo FCAHA a deposição tecidual mostrou-se nitidamente irregular. Nos grupos onde foi utilizado o FCA a deposição de tecido ósseo neoformado foi superior àqueles onde esse biomaterial não estava presente. Nosso estudo sugere que o FCA tem uma característica osteoindutora mais evidente do que a HA. Justifica-se por, dentro do período estudado, verificar-se o maior depósito de tecido neoformado e a menor quantidade de tecido osteóide quando os comparamos com os outros grupos. Concluímos que o FCA apresentado na forma de filamentos comportou-se in vivo com características comparáveis a de outros materiais biocompatíveis, mostrando boa resposta osteoindutora, e uma reparação e neoformação mais rápida que a da HA / Despite it increasingly preventive character, dentistry also deals with the reality of therapeutic rehabilitation of a population whose most serious oral health problem is dental absence. Dental implant appeared as an option for these rehabilitations, however, often, is faced with bone resorption that prevent direct implant placement. The use of bone grafts is a great resource for those areas. Autogenous grafts are an excellent option, but comes accompanied by some drawbacks as higher morbidity and risk of infection, longer recovery time and higher cost. These have contributed to hindering the development of alternative materials. One such material is amorphous calcium phosphate (ACP), which is the crystalline form hydroxyapatite (HA). In this study, we used an unprecedented presentation of the same in filamentous form, to evaluate new bone formation in the alveolar repair. The hydroxyapatite granules was used as a comparative reference. 44 animals were used species Rattus Novergicus Albinus, Wistar, adult males. These were subjected to extraction of the upper incisor whose cellular store was immediately filled with a biomaterial, namely: ACP, and ACPHA (mixture of 50% -50% of each). At the end of 28 days they were sacrificed and their alveoli analyzed by conventional light microscopy quantifying clot formation, bone formation, deposition of osteoid tissue and the presence of vessels in tissue repair. The cells typical of bone tissue showed present. Osteoblasts and osteoclasts on the surface of trabecular and profusion of fibroblasts in the immature bone tissue, occupying the intertrabecular spaces. The deposition of osteoid tissue and newly formed bone appeared in all groups, but with differences regarding their distribution. The control group exhibited bone repair compatible with the classic described in the literature, centripetal manner. In addition, it revealed the presence of a central clot or para in relation to the alveolus. ACP group in the amount of newly formed bone was more evident than in others. Already in the HA group the presence of crystals suggested a space competition with tissue formation. The group ACPHA tissue deposition was shown to be clearly irregular. In groups which was used ACP deposition of newly formed bone was higher than those where this biomaterial were not present. Our study suggests that the ACP has clearer osteoinductive characteristic of the HA. Justified by, within the study period, check it the largest deposit of newly formed tissue and the least amount of osteoid tissue when compared with the other groups. We conclude that the ACP presented in the form of filaments behaved in vivo comparable characteristics of other biocompatible materials, showing good osteoinductive response, a faster repair and neogenesis the HA