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Title: Avaliação da resposta biológica de compósito de PLGA e hidroxiapatita nanoestruturada implantado em calvária de coelhos
Other Titles: Biological response analysis of a PLGA and nanoestructured hydroxyapatite composite implanted in rabbits’ calvaria
Authors: Pintor, Andréa Vaz Braga
metadata.dc.contributor.advisor: Maia, Mônica Diuana Calasans
metadata.dc.contributor.advisorco: Granjeiro, José Mauro
Issue Date: 2012
Abstract: Para a reconstrução terapêutica do tecido ósseo, arcabouços poliméricos associados as cerâmicas biotivas foram desenvolvidos. Neste estudo foi avaliado comparativamente um composto de PLGA (Poly(lactide-co-glicolide) e hidroxiapatita nanoestruturada (Re-Oss®, Intra-Lock System®, EUA), nas suas formas de apresentação em pó e em massa. O biomaterial foi caracterizado estrutural e quimicamente por MEV (microscopia eletrônica de varredura) e EDS (energia dispersiva de superfície) antes e após a implantação. Antes da implantação, a análise por MEV do biomaterial em massa mostrou a existência de duas fases morfologicamente distintas, uma porosa e outra fibrosa, enquanto a forma em pó apresentou-se sob a forma de grânulos irregulares, de natureza porosa e tamanho variado. A análise por EDS mostrou a presença dos íons cálcio, carbono e oxigênio na forma em massa e cálcio, carbono, oxigênio e fósforo na forma em pó. Após a implantação, por MEV, foram observados a presença de osso preexistente e osso neoformado. A composição química elemental pós-implantação, mostrou a presença de carbono, oxigênio, cálcio e fósforo. Avaliação da citotoxicidade in vitro utilizando pré-osteoblastos murinos MC3T3-E1, foi executada pelo teste XTT, que avalia atividade mitocondrial. Em ambas as formas do biomaterial encontramos considerável citotoxicidade, com viabilidade abaixo de 70% do controle. Aprovado pelo CEUA/UFF sob o número 165/09, este trabalho avaliou in vivo o reparo ósseo após a implantação das formas do biomaterial na calvária de coelhos Branco da Nova Zelândia. Em dezoito animais, sob anestesia geral, foram implantadas as formas em pó e massa do biomaterial em defeitos não-críticos de 4mm de diâmetro, e um terceiro defeito de igual tamanho foi preenchido por coágulo sanguíneo (controle). Os períodos experimentais foram 30, 60 e 90 dias, após os quais, os animais anestesiados, foram eutanasiados e os blocos ósseos contendo as formas do biomaterial e o controle coletados com margem de 5mm de cada lado do defeito e processados para inclusão em parafina (n=15) e em resina (n=3). Foram obtidos cortes histológicos com 5µm de espessura dos blocos incluídos em parafina que após coloração com Hematoxicilina e Eosina, destinaram-se as análises histológica descritiva e histomorfométrica. Os blocos incluídos em resina foram metalizados e submetidos a análise por MEV para avaliação das formas do biomaterial após implantação. Foi realizada análise histológica descritiva, que mostrou neoformação óssea e ausência de reação inflamatória evidente para ambas as formas do biomaterial e o controle. A avaliação histomorfométrica, mostrou que não houve diferença significativa na quantidade de osso neoformado entre os grupos experimentais pó, massa e controle. Com os resultados obtidos conclui-se que ambos as formas do material são biocompatíveis, osteocondutores e não houve diferença na resposta biológica as formas do biomaterial quando comparadas ao controle.
metadata.dc.description.abstractother: Bone tissue engineering requires new biomaterials and some of them has been developed by using biodegradable polymeric/bioactive ceramic composites scaffolds for filling of bone defects. The present study evaluated comparatively two forms, powder and putty of the same biomaterial, a PLGA (Poly(lactide-co-glicolide))/ nanoescale hydroxyapatite (Re-Oss®, Intra-Lock System®, USA). The biomaterial was characterized by SEM ( Scanning Electron Microscopy) and EDS (Energy Dispersive Espectrometer) before and after in vivo implantation. Before implantation, SEM analysis of the putty form showed that it consisted of two different morphologic phases, a porous one and another fibrous. The powder analysis revealed porous particles with variable granulometry. EDS analysis showed the presence of calcium, carbon and oxygen in the putty form, while the powder showed phosphorus besides the other ones. After implantation both forms triggered new bone formation areas and preexistent mature bone. EDS revealed after implantation the presence of calcium, carbon, oxygen and phosphorus. Cell viability response was evaluated by XTT test that measured the mitochondrial activity of MC3T3-E1 murine pre-osteoblast cells exposed to both biomaterial forms extracts. Powder and putty were considered cytotoxics, with viability ranging below 70% of the control. Ethics Comission of Animal Use approved this project (CEUA/UFF 165/09). Eighteen White New Zealand rabbits were submitted to general anesthesia for implanting of both composite forms in 4mm diameter non-critical-size defects in calvaria. A third defect (same size) was filled with blood cloth (control). After 30, 60 and 90 days, biological samples were collected for analysis. Bone blocks were embedded in paraffin (n=15) and in resin (n=3). Tissue blocks were secctioned at 5µm thicknesses and stained with Hematoxylin and Eosin (H&E), to histologic and histomorphometric analysis. Resin embedded blocks were metalized and analyzed by SEM and EDS. Histologic analysis showed new bone formation and no inflammatory reaction in implantation sites. Histomorphometric analysis showed that the amount of new bone formed was not significant when compared the three experimental groups (powder, putty and control). Altogether these results show that both composite forms are biocompatible and osteogenic, and no difference is observed to the biological response of both forms compared to control.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/10844
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