Objetivo: o objetivo deste ensaio clínico controlado aleatorizado foi avaliar o uso de um substituto ósseo sintético associado a uma membrana de colágeno absorvível na preservação da crista óssea alveolar após extração dentária, por meio de análises clínica e tomográfica em humanos. Metodologia: Quatorze pacientes foram selecionados, cada um apresentando ao menos dois dentes anteriores maxilares indicados para extração: no Grupo Teste (GT), o alvéolo pós-exodontia foi preenchido pelo substituto ósseo sintético Reprobone, e no Grupo Controle (GC) houve o preenchimento do alvéolo apenas por coágulo. Em ambos os grupos os alvéolos foram cobertos por uma membrana absorvível de colágeno (BioMend), que por sua vez foi recoberta por um retalho mucoperióstico fechado oclusivamente. Tomografias computadorizadas do tipo Cone Beam foram realizadas no pós-operatório imediato e após 6 meses do procedimento cirúrgico, e as alterações dimensionais horizontais e verticais das cristas ósseas foram quantificadas. Para a análise estatística intragrupo utilizou-se o teste t pareado; para avaliações intergupo, teste t não pareado. Em todas as comparações foi adotado um nível de significância de 5%. Resultados: A Medida Vertical Vestibular reabsorveu 1,5 mm (ou 21,3%) da medida inicial no Grupo Teste (p<0,05) e 1,8 mm (ou 25,8%) no Grupo Controle (p<0,05). A Medida Vertical Palatina diminuiu 0,3 mm em ambos os grupos (p>0,05). A Altura Máxima reduziu 0,5 mm ou 7,9% no grupo com Reprobone e BioMend quando comparada ao baseline (p>0.05), e 1,1 mm ou 14,8% no grupo com BioMend apenas (p<0,05), sendo esta diferença intergrupo estatisticamente significante (p<0,05). A Medida Horizontal Apical diminuiu 0,2 mm no GT, o equivalente a 2,9% (p>0,05), enquanto que no GC diminuiu 0,5 mm ou 7,3% (p<0,05), não havendo diferença estatisticamente significante entre os grupos. A Medida Horizontal Cervical (MHC) perdeu 0,5 mm ou 7,2% no GT e 1,4 mm ou 15,1 % no GC: a análise intragrupo apontou diferença estatística entre os dados iniciais e após 6 meses para este parâmetro (p<0,05), em ambos os grupos, e também foi encontrada diferença estatisticamente significante na avaliação entre grupos para a MHC. Conclusão: Os resultados obtidos demonstraram que o uso do Reprobone associado à Biomend apresentou benefícios e melhores resultados na manutenção vertical e horizontal do rebordo alveolar em comparação ao uso apenas da membrana colágena. / Objective: The aim of this randomized controlled clinical trial was to evaluate the use of a synthetic bone substitute associated with an absorbable collagen membrane in preserving the alveolar crest after tooth extraction, through clinical and tomography analysis in humans. Methods: Fourteen patients were selected, each featuring at least two front teeth jaws indicated for extraction: in Test Group (TG), the post-extraction sockets were filled by the synthetic bone substitute ReproBone, and the control group (CG) was filling the alveoli only by clot. In both groups, the wells were covered with a resorbable collagen membrane (BioMend), which in turn was covered with a mucoperiosteal flap closed occlusally. CT Cone Beam type were performed in the immediate postoperative period and after 6 months of surgery, and the horizontal and vertical dimensional changes of the bone crests were quantified. For intra-group statistical analysis used the paired t test; to intergupo reviews, unpaired t test. In all comparisons was adopted a 5% significance level. Results: Vestibular Vertical Measure reabsorbed 1.5 mm (or 21.3%) of the original measure in the test group (p <0.05) and 1.8 mm (or 25.8%) in the control group (p <0 , 05). The Measured Vertical Palatine 0.3 mm decreased in both groups (p> 0.05). The Maximum Height reduced 0.5 mm or 7.9% for the ReproBone and BioMend compared to baseline (p> 0.05), and 1.1 mm or 14.8% for the BioMend only (p <0.05 ), statistically significant intergroup difference (p <0.05). Measure the horizontal apical decreased by 0.2 mm WG, equivalent to 2.9% (p> 0.05), whereas the CG 0.5 mm or decreased by 7.3% (p <0.05), not statistically significant difference between groups. The Horizontal Cervical Measure (MHC) lost 0.5 mm or 7.2% in GT and 1.4 mm or 15.1% of CG: the intra-group analysis showed statistical difference between the initial data and after 6 months for this parameter (p <0.05) in both groups, and was also a statistically significant difference between groups in the evaluation for the MHC. Conclusion: The results showed that the use of ReproBone associated with BioMend presented benefits and better results in vertical and horizontal maintenance of alveolar ridge compared to using only the collagen membrane.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conclusao.pdf: 46180 bytes, checksum: 47dccc8736224bc604a0ca46bd517b13 (MD5) Previous issue date: 2008-04-25 / Hydroxyapatite (HAP) samples were prepared by the chemical precipitation method and were added niobium phosphate (NbOPO4) through wet grinding, up to 1%, 5% and 10% in mass of NbOPO4. The samples were thermally treated under 1100°C and 1300°C. Analysis through X-ray powder diffractometry using the Rietveld method identified the phases in each sample. In vitro tests were conducted with HAP powders activated and non activated with NbOPO4. Analysis by scanning electron microscopy (SEM) allowed the observation of erythrocyte cell’s morphology after incubation of the samples with HAP and spectrometry on the visible region was used to measure the hemolytic index (H.I.) in these cells as well as the functionality of the intra cellular hemoglobin after exposition to the samples. In the samples thermally treated under 1300°C, calcium phosphate phases (a-TCP and b-TCP) were observed and for the thermal treatment up to 1100°C, non stequiometric hydroxyapatite, tricalcium phosphate (b-TCP), CaNb2O6 and Ca2Nb2O7 phases were detected. Increasing the NbOPO4 percentage produced enhancement in the quantities of tricalcium phosphate phases as well as in the unit cell volume of these samples. That result was observed at both temperatures of thermal treatment. There were no observable isolated peaks referring to the phases with Nb in the samples thermally treated under 1300°C; at 1100°C, the increase in the cell volume of the phase b-TCP was followed by um decrease of the cell volume of the phase Ca2Nb2O7. These effects suggest that the deformation observed in the cell parameters of the mentioned phases were caused by the entrance of the Nb ion in to the unit cell of these phases, under substitutional or interstitial conditions. The photomicrographs revealed changes of the erythrocytes morphology of cells incubated with the HAP samples. The results show that these samples do not have a significant hemolytic index (H.I.<2), getting slightly hemolytic to the percentage of 10% of NbOPO4 (10>H.I.>20) in a 0.8% hematocrit. There were no alteration in the functionality of the intra cellular hemoglobin (O2 transport), according to the reoxigenation tests under a controlled atmosphere, for hematocrit 0.8% and 40%. / Amostras de hidroxiapatita (HAP) foram obtidas pelo método da precipitação química e receberam adição de oxifosfato de nióbio (NbOPO4) por moagem úmida. As amostras aditivadas com 1%, 5% e 10% em massa de NbOPO4 foram tratadas termicamente a 1100°C e 1300°C. Análises de difratometria de raios X do pó utilizando o método de Rietveld identificaram as fases presentes em cada amostra. Foram conduzidos testes in vitro dos pós de HAP não aditivada e aditivada com NbOPO4. Análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram observar a morfologia eritrocitária pós-incubação com as amostras de HAP e a espectrometria na região do visível permitiu medir o índice hemolítico (I.H.) dessas amostras e a funcionalidade da hemoglobina intracelular face à exposição à droga. Com o tratamento térmico a 1300°C foram observadas fases de fosfato tricálcico (a- TCP e b-TCP) e com o tratamento a 1100°C fases de hidroxiapatita não estequiométrica, fosfatos de cálcio (b-TCP), CaNb2O6 e Ca2Nb2O7. Uma quantidade maior de NbOPO4 produziu aumento da quantidade das fases de fosfato tricálcico bem como no volume da cela unitária destas amostras. Esse resultado foi observado para ambas as temperaturas de tratamento térmico. Não foram observados picos isolados referentes a fases com Nb nas amostras tratadas termicamente a 1300°C; já a 1100°C o aumento do volume de cela da fase b-TCP foi acompanhado por decréscimo do volume de cela da fase Ca2Nb2O7. Esses efeitos sugerem que a deformação observada nos parâmetros da cela unitária das fases citadas foi causada pela entrada do íon Nb na cela unitária destas fases, em condição substitucional ou intersticial. As fotomicrografias mostraram alteração da morfologia eritrocitária para as células incubadas com as amostras de HAP. Os resultados mostraram que essas amostras não têm índice hemolítico significativo (I.H.<2), chegando a moderadamente hemolítico para a porcentagem de 10% de NbOPO4 (10>I.H.>20) em hematócrito de 0,8%. Não houve alteração na funcionalidade da hemoglobina intracelular quanto ao transporte de O2, conforme verificado nos testes de reoxigenação em atmosfera controlada para hematócritos de 0,8% e 40%.

Objetivo: o objetivo deste ensaio clínico controlado aleatorizado foi avaliar o uso de um substituto ósseo sintético associado a uma membrana de colágeno absorvível na preservação da crista óssea alveolar após extração dentária, por meio de análises clínica e tomográfica em humanos. Metodologia: Quatorze pacientes foram selecionados, cada um apresentando ao menos dois dentes anteriores maxilares indicados para extração: no Grupo Teste (GT), o alvéolo pós-exodontia foi preenchido pelo substituto ósseo sintético Reprobone, e no Grupo Controle (GC) houve o preenchimento do alvéolo apenas por coágulo. Em ambos os grupos os alvéolos foram cobertos por uma membrana absorvível de colágeno (BioMend), que por sua vez foi recoberta por um retalho mucoperióstico fechado oclusivamente. Tomografias computadorizadas do tipo Cone Beam foram realizadas no pós-operatório imediato e após 6 meses do procedimento cirúrgico, e as alterações dimensionais horizontais e verticais das cristas ósseas foram quantificadas. Para a análise estatística intragrupo utilizou-se o teste t pareado; para avaliações intergupo, teste t não pareado. Em todas as comparações foi adotado um nível de significância de 5%. Resultados: A Medida Vertical Vestibular reabsorveu 1,5 mm (ou 21,3%) da medida inicial no Grupo Teste (p<0,05) e 1,8 mm (ou 25,8%) no Grupo Controle (p<0,05). A Medida Vertical Palatina diminuiu 0,3 mm em ambos os grupos (p>0,05). A Altura Máxima reduziu 0,5 mm ou 7,9% no grupo com Reprobone e BioMend quando comparada ao baseline (p>0.05), e 1,1 mm ou 14,8% no grupo com BioMend apenas (p<0,05), sendo esta diferença intergrupo estatisticamente significante (p<0,05). A Medida Horizontal Apical diminuiu 0,2 mm no GT, o equivalente a 2,9% (p>0,05), enquanto que no GC diminuiu 0,5 mm ou 7,3% (p<0,05), não havendo diferença estatisticamente significante entre os grupos. A Medida Horizontal Cervical (MHC) perdeu 0,5 mm ou 7,2% no GT e 1,4 mm ou 15,1 % no GC: a análise intragrupo apontou diferença estatística entre os dados iniciais e após 6 meses para este parâmetro (p<0,05), em ambos os grupos, e também foi encontrada diferença estatisticamente significante na avaliação entre grupos para a MHC. Conclusão: Os resultados obtidos demonstraram que o uso do Reprobone associado à Biomend apresentou benefícios e melhores resultados na manutenção vertical e horizontal do rebordo alveolar em comparação ao uso apenas da membrana colágena. / Objective: The aim of this randomized controlled clinical trial was to evaluate the use of a synthetic bone substitute associated with an absorbable collagen membrane in preserving the alveolar crest after tooth extraction, through clinical and tomography analysis in humans. Methods: Fourteen patients were selected, each featuring at least two front teeth jaws indicated for extraction: in Test Group (TG), the post-extraction sockets were filled by the synthetic bone substitute ReproBone, and the control group (CG) was filling the alveoli only by clot. In both groups, the wells were covered with a resorbable collagen membrane (BioMend), which in turn was covered with a mucoperiosteal flap closed occlusally. CT Cone Beam type were performed in the immediate postoperative period and after 6 months of surgery, and the horizontal and vertical dimensional changes of the bone crests were quantified. For intra-group statistical analysis used the paired t test; to intergupo reviews, unpaired t test. In all comparisons was adopted a 5% significance level. Results: Vestibular Vertical Measure reabsorbed 1.5 mm (or 21.3%) of the original measure in the test group (p <0.05) and 1.8 mm (or 25.8%) in the control group (p <0 , 05). The Measured Vertical Palatine 0.3 mm decreased in both groups (p> 0.05). The Maximum Height reduced 0.5 mm or 7.9% for the ReproBone and BioMend compared to baseline (p> 0.05), and 1.1 mm or 14.8% for the BioMend only (p <0.05 ), statistically significant intergroup difference (p <0.05). Measure the horizontal apical decreased by 0.2 mm WG, equivalent to 2.9% (p> 0.05), whereas the CG 0.5 mm or decreased by 7.3% (p <0.05), not statistically significant difference between groups. The Horizontal Cervical Measure (MHC) lost 0.5 mm or 7.2% in GT and 1.4 mm or 15.1% of CG: the intra-group analysis showed statistical difference between the initial data and after 6 months for this parameter (p <0.05) in both groups, and was also a statistically significant difference between groups in the evaluation for the MHC. Conclusion: The results showed that the use of ReproBone associated with BioMend presented benefits and better results in vertical and horizontal maintenance of alveolar ridge compared to using only the collagen membrane.

La presente Tesis Doctoral se titula "Obtención y caracterización de nuevos cementos óseos de fosfatos de calcio en el sistema DCP&#8213;alfa-TCP". Los cementos de fosfatos de calcio (CFC) son materiales biocompatibles que tienen la propiedad de endurecer en condiciones fisiológicas formando una estructura porosa de cristales interconectados de hidroxiapatita, i.e. la fase mineral de los tejidos óseos. Estos materiales pueden ser diseñados para que sean inyectables y tengan distintos porcentajes de porosidad. Este hecho permite obtener cementos con distintas tasas de reabsorción ósea que pueden aplicarse con técnicas de mínima invasión. En general, estas propiedades otorgan a estos biomateriales un excelente interés en campos de aplicación de prevención, reconstrucción o estabilización ósea (p.e.: osteoporosis, cirugía craneofacial, vertebroplastia, cifoplastia).Esta Tesis Doctoral consta de 6 capítulos. El Capítulo 1 (Cementos óseos de fosfatos de calcio) recoge el estado del arte de los CFC. Se realiza una revisión bibliográfica crítica de toda la información de interés. Se concluye la necesidad de realizar estudios cinéticos que expliquen adecuadamente las propiedades de fraguado de estos cementos y permitan diseñar cementos con mejores propiedades. El Capítulo 2 (Materiales y métodos utilizados en la fabricación y caracterización de cementos óseos de fosfatos de calcio) describe el protocolo de trabajo seguido para caracterizar los CFC física y químicamente. Este protocolo permite establecer correlaciones entre la microestructura y las propiedades macroscópicas. El Capítulo 3 (Estudio de la cinética de la reacción de fraguado de un cemento óseo de fosfato de calcio) investiga la cinética de fraguado de un cemento octocálcico en el sistema DCP&#8213;alfa-TCP. Los resultados mostraron que: (a) sólo el alfa-TCP reaccionó para dar una hidroxiapatita deficiente en calcio (CDHA); (b) el porcentaje de reacción y la resistencia mecánica a compresión estaban correlacionadas; (c) el cemento presentó una estructura de cristales interconectados con distinto grado de compacidad. El Capítulo 4 (Estudio de nuevas formulaciones de cementos de fosfatos de calcio en el sistema DCP&#8213;alfa-TCP) investiga las propiedades de fraguado y de resistencia mecánica de cementos del sistema DCP&#8213;alfa-TCP en el intervalo de relaciones Calcio/Fósforo (Ca/P) 1.26<Ca/P<1.50. Se estudia cómo varían la trabajabilidad, los tiempos de fraguado y la resistencia a la compresión. También se estudia el efecto de la adición de carbonato cálcico (CC) sobre las propiedades de fraguado ya que se espera obtener como producto final de la reacción de fraguado una hidroxiapatita deficiente en calcio carbonatada y, por lo tanto, más semejante a la apatita de la fase mineral ósea. Los resultados mostraron que la adición de un 10 % de CC produjo un efecto fluidificante sobre los cementos con un incremento en los valores de los tiempos de fraguado. El análisis de la evolución de la resistencia a la compresión con el tiempo demostró que el CC actúa como un retardador. Sin embargo, la resistencia final alcanzada representa en muchos casos un incremento de más del 40 %. El Capítulo 5 (Discusión general) discute los resultados más relevantes analizados a lo largo de los Capítulos 3 y 4 para comprender las posibilidades clínicas que este tipo de materiales nos ofrece. El Capítulo 6 (Conclusiones) presenta una serie de conclusiones obtenidas a partir de los resultados de los Capítulos 3 y 4. Son conclusiones extraídas a partir del análisis de los resultados de determinadas poblaciones de muestras. Como los intervalos de variabilidad de los parámetros de cada población son diferentes, muchas de las conclusiones no son generalizables a todo el sistema DCP&#8213;alfa-TCP, sino que se han de leer dentro de este sistema y en las condiciones experimentales estudiadas. Finalmente, la Tesis Doctoral lista el conjunto de referencias bibliográficas utilizadas en este trabajo de investigación.

In tissue engineering applications, use of biodegradable and biocompatible materials are essential. As the tissue regenerate itself on the material surface, the material degrades with enzymatic or hydrolytic reactions. After a certain time, natural tissue takes the place of the artificial support. Poly(&epsilon / -caprolactone) (PCL) is one of the preferable polymers used in the restoration of the bone defects due to its desirable mechanical properties and biocompatibility. Addition of inorganic calcium phosphate particles in PCL structures can improve the mechanical properties as well as osteoconductivity / and presence of an antibiotic can prevent infection that may occur at the defect site. In this study, three forms of biodegradable hard tissue supports which are bone fillers, bone regenerative membranes and 3D scaffolds were designed and prepared. As biodegradable bone fillers, composite microspheres containing gelatin and &beta / -tricalcium phosphate (&beta / -TCP) were prepared and characterized. Synthesized &beta / -TCP particles were coated with gelatin at different weight ratios and the effects of &beta / -TCP/Gelatin ratio on the morphology of the microspheres were evaluated. Also, a model antibiotic, gentamicin, was loaded to these microspheres and release behaviours of the drug and its antibacterial effect on E.Coli was determined. The selected composition of these microspherical bone fillers were used as additives in the preparation of bone regenerative membranes and scaffolds. For this purpose, microspheres were added into PCL solution and processed by either solvent casting or freeze-drying in order to prepare bone regenerative membranes or scaffolds, respectively. For every material, the ratio of constituents (microsphere and PCL) was altered in order to obtain optimum properties in the resulted hard tissue support structure. The effects of the ratio of the microspheres to PCL in terms of morphological, mechanical and degradation properties of composite films, as well as in vitro antibiotic release and antibacterial activities against E.Coli and S.Aureus were investigated. For scaffolds, the effects of the ratio of the microspheres to PCL on the morphological, mechanical, pore size distribution, degradation properties and in vitro antibiotic release were examined.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-16T14:41:47Z No. of bitstreams: 1 PGCA17MA222.pdf: 4155710 bytes, checksum: b20faa3c60a0a388927aaabec4041811 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T14:41:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA17MA222.pdf: 4155710 bytes, checksum: b20faa3c60a0a388927aaabec4041811 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Capes / Several research studies related to bone substitutes have been conducted in order to find the ideal material for this purpose, with similar qualities to the autogenous bone regarding its application of repairing bone defects, whether it results from fracture, degeneration or neoplasias. Accordingly, surgical experiments were carried out in rabbit calvaries, aiming to analyse and compare different micro-nanostructured biomaterials in relation to their capacity of osteoinduction and osteoconduction. Fourteen male New Zealand rabbits, eight months old and with a mean weight of 3.43 ± 0.53kg, were used. The animals were proven to be healthy through clinical examination and haematological analysis. The animals were submitted to inhalation anesthesia with isoflurane for the surgical procedure. From the bone exposure of the calvary region, four cylindrical polyamide guides were fixed with stainless steel screw. Each guide was filled with a pre-determined biomaterial composed of: hydroxyapatite with 5% silica (HA/SiO2 5%), hydroxyapatite with β-tricalcium phosphate (β-TCP/HA - 26.27%/73.53%), β-tricalcium phosphate (β-TCP) and Bio-Oss® (control). The animals were randomly assigned into two groups: G60 (n=7) and G90 (n=7), which were submitted to euthanasia at 60 and 90 days postoperatively, respectively, each calvary being removed and conditioned in buffered formaldehyde for 15 days. Afterwards, the calvaries were sectioned in four quadrants, each containing the biomaterial, being kept in buffered formaldehyde for another 15 days and then sent to histological analysis and scanning electron microscopy (SEM). From the results obtained by the methodology of this study, it can be concluded that all applied biomaterials show osteoinduction and osteoconduction capacity, despite different degrees. Through the analysis performed, it was observed that the Bio-Oss® presented smaller neoformation of bone tissue. The biphasic HA/SiO2 5% composition did not show incorporation on the interface between the recipient bed and the bone graft in most animals, inducing the formation of fibrous tissue for the most part. The β-TCP and the biphasic β-TCP/HA 73,53/26,27%, were the most promising biomaterials of this study, inducing a greater bone neoformation. β-TCP has been shown to be the biomaterial with the fastest rate of formation and maturation of bone tissue. The biphasic β-TCP/HA presented results very close to the β-TCP alone. However, it presented a greater amount of phagocytic cells, which in a longer period of evaluation could present a higher rate of absorption of the biomaterial / Diversas pesquisas relacionadas a substitutos ósseos têm sido realizadas na busca de um material ideal, que tenha qualidades próximas ao osso autógeno quanto à sua aplicação para reparação de um defeito ósseo, seja ele decorrente de fratura, degeneração ou neoplasias. Com esta finalidade, foram realizados experimentos cirúrgicos guiados em calvárias de coelhos onde se teve por objetivo analisar e comparar diferentes biomateriais micronanoestruturados em relação à sua capacidade de osteoindução e osteocondução. Foram utilizados 14 coelhos da raça Nova Zelândia, machos, com oito meses de idade e com peso médio de 3,43 ± 0,53kg. Os animais foram comprovadamente hígidos através de exame clínico e análise hematológica. Os animais foram submetidos à anestesia inalatória com isoflurano para realização do procedimento cirúrgico. A partir da exposição óssea da região da calvária, foram fixadas quatro guias cilíndricas de poliamida com parafuso de aço inoxidável. Cada guia foi preenchida por biomaterial pré-determinado, compostos por: Hidroxiapatita com Sílica a 5% (HA/SiO2 5%), Hidroxiapatita com Fosfato tricálcico- β (HA/TCP-β: 73,53/26,27%), Fosfato tricálcico (TCP-β) e Bio-ss® (controle). Os animais foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos: G60 (n=7) e G90 (n=7), que foram submetidos à eutanásia com 60 e 90 dias de pós-operatório, respectivamente, sendo cada calvária removida e acondicionada em formaldeído tamponado por 15 dias. Após, as calvárias foram seccionadas em quatro quadrantes, cada qual contendo o biomaterial, sendo mantidos em formaldeído tamponado 10% por mais 15 dias e então encaminhados para análises histológica e de microscopia eletrônica por varredura (MEV). A partir dos resultados obtidos pela metodologia deste estudo, pode ser concluído que todos os biomateriais aplicados, apresentam capacidade de osteoindução e osteocondução, mesmo que em graus variados. Observou-se que o Bio-Oss® apresentou menor neoformação de tecido ósseo. A composição bifásica HA/SiO2 5% não apresentou incorporação na interface entre o leito receptor e o enxerto ósseo na maior parte dos animais, induzindo à formação de tecido fibroso em sua maior parte. O TCP-β e o bifásico HA/TCP-β 73,53/26,27%, foram os biomateriais mais promissores deste estudo, induzindo a uma maior neoformação óssea. O TCP-β demonstrou ser o biomaterial com velocidade mais rápida de formação e maturação do tecido ósseo. O bifásico HA/TCP-β apresentou resultados bem próximos ao TCP-β isolado. No entanto, apresentou maior quantidade de células fagocitárias, o que num período maior de avaliação, poderia apresentar maior velocidade de absorção do biomaterial

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoGR.pdf: 1635946 bytes, checksum: 593244cdda721eea4684ae85323cfee4 (MD5) Previous issue date: 2006-06-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The calcium phosphate ceramics have been very investigated as material for bone implants. The tricalcium phosphate (&#946;-TCP) had a great potential for application in temporary implants like a resorbable bioceramic. This material presents a limitation in its sintering temperature due to occurrence of the allotropic transformation &#946; &#x2192; &#945; at temperatures around 1200?C, not allowing the attainment of dense ceramic bodies. This transformation also causes cracks, what diminishes the mechanical strength, limiting its use to applications of low mechanical requests. This work studies the influence of the addition of manganese oxide in the sintering of &#946;-TCP. Two processing routes were investigated. The first was the powder metallurgy conventional process. The test bodies (samples) were pressed and sintering at temperatures of 1200 and 1250?C. The second route was uniaxial hot pressing and its objective was to obtain samples with high relative density. The samples were physically characterized through density and porosity measurements. The thermal behavior was studied through dilatometric, thermal differential and thermogravimetric analysis. The mechanical properties were characterized by three point flexure test and Vickers microhardness measurements. The microstructure was analyzed by scanning electron microscopy. The addition of manganese oxide caused an improvement of the mechanical strength in relation to the material without additive and promoting the stabilization of &#946;-TCP to greater temperatures / As cer?micas de fosfato de c?lcio t?m sido intensamente investigadas como materiais para implantes ?sseos. O fosfato tric?lcico (&#946;-TCP) possui um grande potencial para aplica??o em implantes tempor?rios por ser uma biocer?mica absorv?vel. Entretanto, este tipo de material apresenta uma limita??o na sua temperatura de sinteriza??o devido ? ocorr?ncia da transforma??o alotr?pica &#946; &#x2192; &#945; em torno de 1200?C. Isto impede a obten??o de corpos cer?micos densos e provoca trincas, diminuindo a resist?ncia do material e limitando a sua utiliza??o a aplica??es de baixa solicita??o mec?nica. A influ?ncia da adi??o de ?xido de mangan?s na sinteriza??o do &#946;-TCP foi estudada neste trabalho. Duas rotas de processamento foram investigadas. A primeira utilizou o processo convencional de metalurgia do p?. Os corpos de prova foram prensados, sendo posteriormente sinterizados nas temperaturas de 1200 e 1250?C. O segundo m?todo de processamento utilizou a rota de prensagem uniaxial a quente, e tinha como objetivo obter corpos de prova com alta densidade relativa. As amostras foram caracterizadas fisicamente por meio de medidas de porosidade e densidade e termicamente por dilatometria e an?lise termogravim?trica e t?rmica diferencial. Os corpos sinterizados foram caracterizados mecanicamente por resist?ncia a flex?o em 3 pontos e microdureza Vickers, sendo tamb?m sua microestrutura analisada por microscopia eletr?nica de varredura. A adi??o do ?xido de mangan?s ocasionou uma melhoria da resist?ncia mec?nica em rela??o ao material sem aditivo, al?m de promover uma estabiliza??o do &#946;-TCP em temperaturas mais elevadas

Abstract Bone is a highly vascularized tissue which enables a close interaction between blood vessels and osteoid complexes, including osteoblasts and osteoclasts. Iatrogenic bone loss, caused by a surgical intervention or trauma, disrupts circulation in the bone and leads to hypoxia and even necrosis of the adjacent bone. The mechanisms of the bone tissue healing process by regeneration are highly specific. The most common and predictable way to manage a large-sized skull bone defect has traditionally been using the patient’s own bone tissue graft. The problem with the method is damage and pain of the donor site caused by the operation and healing problems. In paediatric patients, there is a limited availability of adequate autologous bone grafts. For this reason, efforts have been made to develop substitute materials in order to avoid the need for large bone grafts. Autologous stem cells have proven to be promising targets for the development of bone substitutes for cranio-maxillofacial bone defects. The main objective of this study was to examine, by using an experimental animal model, differences in the healing of critical-sized calvarial bone defects, similar to cranioplasty, induced with different types of autogenous bone grafts and with adipose tissue- or bone marrow-derived stem cells grown in two commonly used biomaterials, tricalcium phosphate and bioglass. We also investigated the effect of tissue adhesive, fibrin glue, on the healing process of bone defects. The effect of the stimulating growth factor proteins BMP-2, BMP-7 and VEGF on tissue transplants and ossification was also studied. The results of this study support the previously reported findings of accelerated bone graft resorption associated with autologous bone graft use. In particular, the use of fibrin tissue glue in combination with autologous particulated bone grafts reduced the formation of new bone in calvarial lesions. During the initial healing of calvarial bone defects, tricalcium phosphate granules proved to be more effective than solid bioactive glass scaffolds. Furthermore, in combination with adipose-derived stem cells, tricalcium phosphate showed better bone regeneration than the same cells in combination with a bioactive glass scaffold. Combining bone marrow-derived stem cells with biomaterial did not increase bone formation in calvarial critical-sized defects. In this study, there was no evidence of the positive effect of growth factors on cranial bone healing. / Tiivistelmä Luu on runsaasti verisuonitettua kudosta, ja se mahdollistaa tiiviin vuorovaikutuksen verisuonten ja luun rakenteen perusyksikön, osteonin, sekä toiminnallisten solujen osteoblastien ja osteoklastien välillä. Kirurgisen toimenpiteen tai trauman aiheuttama luun vaurio häiritsee luun verenkiertoa ja johtaa hapenpuutteeseen ja jopa nekroosiin vaurioituneessa luun osassa. Luukudoksen paranemisen ja uudistumisen mekanismit ovat pitkälle erilaistuneita ja ne tunnetaan erittäin hyvin. Yleisin ja ennusteeltaan luotettavin tapa korjata laajoja kallon luukudoksen puutoksia on perinteisesti ollut potilaan oman luukudossiirteen käyttö. Menetelmän ongelmana on siirteen luovutuskohdan vaurio ja kipu sekä paranemiseen liittyvät ongelmat. Erityisesti lapsipotilailla on haasteena riittävän siirreluumäärän rajoitettu saatavuus. Tästä syystä on pyritty kehittämään korvaavia materiaaleja, jotta vältettäisiin suuriin luusiirteisiin liittyviä ongelmia. Autologiset kantasolut ovat osoittautuneet lupaaviksi kehitettäessä luuta korvaavia hoitomuotoja kallon luupuutosten hoitoon. Tämän tutkimuksen päätavoitteena oli tutkia kokeellisen eläinmallin avulla laajojen, kallokirurgiassa aiheutuvia luupuutoksia vastaavien vaurioalueiden paranemista. Tutkimuksessa testattiin erityyppisiä autogeenisiä luusiirteitä ja rasvakudos- tai luuydinperäisiä kantasoluja, joita kasvatettiin kahden biomateriaalin, trikalsiumfosfaatin ja bioaktiivisen lasin pinnoilla. Tutkimuksessa selvitettiin myös fibriinikudosliiman vaikutusta omakudosluusiirteen paranemiseen. Kudoskasvutekijäproteiinien BMP-2, BMP-7 ja VEGF stimuloivaa vaikutusta kudossiirteiden toimintaan ja luutumiseen selvitettiin myös. Tämän tutkimuksen tulokset tukevat aiemmin raportoituja havaintoja autologisen luusiirrännäisen käyttöön liittyvästä nopeasta resorptiosta. Erityisesti fibriinikudosliiman käytön yhdessä autologisten pienipartikkelisten luusiirteiden kanssa havaittiin heikentävän uuden luun muodostumista kallon luupuutoksissa. Kallon luupuutosten alkuvaiheen paranemisessa rakeinen trikalsiumfosfaatti osoittautui tehokkaammaksi kuin kiinteä säikeinen bioaktiivinen lasi. Samoin rasvakudosperäisten kantasolujen yhdistäminen trikalsiumfosfaattiin lisäsi merkittävästi luun muodostumista verrattuna samaan yhdistelmään bioaktiivisen lasin kanssa. Luuydinperäisiä kantasoluja yhdistettäessä vastaavaa ei voitu tässä tutkimuksessa todeta. Tutkimuksessa kasvutekijöiden käytöllä ei havaittu olevan positiivista vaikutusta kallonluiden paranemiseen.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Several studies have found that resin-based amorphous calcium phosphate (ACP) composites can function well for applications that do not require high mechanical demand. Milled tricalcium phosphate (TCP), a new calcium-phosphate-releasing material, is crystalline in nature, suggesting it to be strong. In the present study, we investigated the use of a TCP-filled composite resin as a possible tooth restorative-material. An experimental TCP-based composite was prepared using monomer with a mixture of 34.3 percent by mass of EBPADMA, 34.2 percent by mass of HmDMA, and 30.5 percent by mass of HEMA. TCP fillers were added to the monomer mixture at different levels (30 percent, 40 percent, 50 percent, and 60 percent by weight). A universal testing machine (Sintech Renew 1121; Instron Engineering Corp., Canton, MA) was used to measure the compressive strength and modulus. FTIR was used to measure the degree of conversion. The depth of cure was determined according to the ISO standards for dental resin 4049 using the scrapping technique. Knoop hardness numbers were obtained by a microhardness tester (M-400; Leco Co., St. Joseph, MI). The viscosities of the experimental resin were determined in a viscometer (DV-II+ Viscometer; Brookfield, Middleboro, MA). The data were analyzed using a one-way analysis of variance (ANOVA). A 5-percent significance level was used for all the tests. Resin composites with 30-percent TCP filler showed the highest compressive strength and hardness values. Also, this group showed the lowest degree of conversion. Resin composites with 60-percent TCP filler showed the highest degree of conversion. However, this group showed the lowest compressive strength, depth of cure, and hardness. Resin composites with 50-percent filler showed the highest compressive modulus. Resin composites with 40-percent filler showed higher viscosity values than resin composites with 30-percent filler. In conclusion, increasing the filler level significantly reduced the compressive strength, hardness, and depth of cure, but increased the degree of conversion. Also, resin composites with the lowest filler level (30 percent) had the highest compressive strength, depth of cure, and hardness. From these results, it can be concluded that the experimental TCP-filled resin used in this study cannot be used as restorative material.

Nos defeitos bucomaxilofaciais, a intervenção cirúrgica utilizando enxertos ou substi-tutos ósseos é indicada para reestabelecer a forma e a função perdidas. Nesse con-texto, enxertos auto?genos e alo?genos te?m sido substituídos por biomateriais osteo-condutores e reabsorvíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar por meio de micro-tomografia e dos aspectos histológicos do reparo ósseo, se um novo cimento bifási-co composto por sulfato de cálcio e beta fosfato tricálcico com controle de potencial zeta, poderia induzir ou conduzir a neoformação óssea em defeitos críticos, produzi-dos em calvárias de ratos. Foi realizado um defeito crítico de 8mm de diâmetro na calvária de 40 ratos Wistar machos. No grupo teste (n=20) os defeitos foram preen-chidos pelo cimento. No grupo controle (n=20) os defeitos não foram preenchidos e permaneceram apenas com o coágulo. Os animais sofreram eutanásia em 7, 14, 21 e 42 dias do pós operatório. Espécimes da região da ferida foram microtomografa-dos e posteriormente as amostras foram preparadas para análise histológica. A aná-lise histomorfológica incluiu a avaliação morfológica da histopatologia do reparo, a avaliação morfométrica da área de formação das trabéculas ósseas comparativa-mente entre os grupos. Realizamos ainda a coloração com fosfatase tartrato-resistente (TRAP) para identificação de osteoclastos. Os resultados mostraram que os defeitos preenchidos pelo cimento não apresentaram diminuição significativa da área de acordo com a progressão dos períodos pós-operatórios, pelo contrário, em alguns animais, o defeito aparentemente aumentou. A histomorfologia do reparo mostrou agrupamentos mais expressivos de células gigantes no grupo teste suge-rindo resposta a corpo estranho e osso neoformado mais maduro no grupo controle No grupo teste houve permanência do material e resposta corpo estranho até os úl-timos períodos de observação. Na histomorfometria, a área total de neoformação óssea na região da ferida foi significativamente maior e crescente com o passar do tempo experimental no grupo controle do que no grupo teste. As células gigantes apresentaram expressão histoquímica positiva para TRAP e não foram identificados osteoclastos. Concluímos que neste modelo de estudo, o cimento cerâmico não in-duziu ou conduziu a neoformação óssea de defeitos ósseos críticos criados em cal-vária de ratos sob o ponto de vista microtomográfico e histológico. / Surgical intervention employing grafts and bone substitutes is the best choice in oral and maxillofacial bone defects reconstruction for structural and functional lost. Re-garding this, autogenous and alogenous grafts have been used as osteocondutive and resorbable biomaterials. The aim of this study was to evaluate if a new bone bi-phasic composite of calcium sulfate and beta tricalcium phosphate with zeta potential control could induce or conduct bone formation in rats\' calvarias critical defects mod-el. Forty male Wistar rats underwent 8mm diameter calvaria perforation under gen-eral anesthesia. Animals were randomly allocated to group test (n=20), when the de-fects were filled with the biphasic phosphate and group control (n=20) when the wound was left just with blood clot. Animals underwent euthanasia 7, 14, 21 and 42 days after surgery. Bone calvaria specimens underwent microtomography and histo-logical processing for analysis. Histomorphological and histomorphometry were per-formed regarding aspects of bone healing evolution and new bone total area within the defect. Additionally, histological samples were tartrate-resistant phosphatase (TRAP) stained for osteoclasts identification. The results showed that defects filled by the composite did not present significant bone formation considering postoperative evolution, on the contrary it seemed that the defect area increased in some animals. The bone repair histomorphology in test-group showed expressive giant cells nests involving the ceramic material suggesting foreign body reaction. A mature bone tis-sue neoformation was significantly more intense in the control-group. In the test-group the permanence of the exogenous material caused the sustained foreign body reaction until the last observational periods. Histomorphometric analysis showed that in control-group the total area of bone formation was significantly greater and pro-gressive along the experiment than the test-group. Osteoclasts were not identified but the giant cells presented positive reaction to TRAP. It was possible to conclude that the biphasic ceramic with zeta potential control was not capable to induce or conduct bone neoformation in critical defects created in rats\' calvaria.