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Title: AVALIAÇÃO DIMENSIONAL E DA CITOTOXICIDADE DE BIOMODELOS PROTOTIPADOS DENTAL DIRECT APÓS ESTERILIZAÇÃO
Authors: MORAES, JOÃO BAPTISTA DE
metadata.dc.contributor.advisor: Cruz, Adriana Dibo da
metadata.dc.contributor.members: Cruz, Adriana Dibo da
Caldo-Teixeira, Angela Scarparo
Nunes, Rodrigo Sant'Ana
Issue Date: 2018
Abstract: O objetivo principal deste estudo foi avaliar a citotoxicidade, por meio da viabilidade celular, e a reprodutibilidade dimensional de protótipos comercializado por uma empresa nacional de soluções odontológicas com impressão 3D. Os protótipos foram fabricados utilizando um gesso em pó (≈90% do constituinte) com um aglutinante (> 10% do constituinte) seguido de um banho de resina no processo final. A aquisição de dados 3D para protótipos foi realizada com tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), 3D i-CAT, em protocolo padrão. Para avaliar a citotoxicidade do material, 10 protótipos, divididos em dois grupos (n = 5 / grupo): G1 com protótipos intactos e G2 com protótipos transformados em pó fino por meio de um processo de esmagamento manual utilizando um gral e pistilo de porcelana, foram colocados dentro de placas de 24 poços com sistema de cultura celular de fibroblastos. Para estimar o número de células viáveis após o contato com protótipos em placas de poços, todo o conjunto foi mantido em condição controlada similar por 24 h. Para análises qualitativas avaliou-se a morfologia celular usando microscópio e para análises quantitativas a citotoxicidade foi relacionada à relativa viabilidade celular (%), em que a atividade metabólica celular reduziu o corante amarelo MTT convertendo-o em grânulos azul-escuros insolúveis de cristais de formazan por mitocôndrias funcionais de células viáveis. Para avaliar a estabilidade e a reprodutibilidade dimensional, utilizou-se um objeto genérico de borracha macia (objeto original), com formato de pato, para obter os dados 3D e confeccionar os protótipos. Medidas lineares de diferentes eixos foram obtidas no objeto original (controle), modelo virtual 3D (imagem do objeto original), protótipo, modelo virtual 3D do protótipo, protótipo esterilizado, modelo virtual 3D do protótipo esterilizado. Para padronização das medidas, seis (6) pontos de referência foram confeccionados no objeto original, antes do exame tomográfico, com marcação radiopaca do hidróxido de cálcio fotopolimerizável. O método de avaliação foi a medição da distância entre os dois pontos de referência. Todos os dados relativos à viabilidade celular relativa (%) e comprimento (mm) foram tabulados e analisados estatisticamente pela ANOVA na comparação pareada utilizando os testes Dunnett e Tukey. Todas as análises estatísticas foram realizadas com um nível de significância de 5% (α ≤ 0,05). Os resultados da avaliação da citotoxicidade mostraram alta toxicidade contra a cultura de células de fibroblastos quando os protótipos foram transformados em um pó fino (em G2 p <0,05). No G1, com protótipos intactos, a cultura permaneceu estável durante o mesmo período (p> 0,05) com células viáveis. Os resultados da reprodutibilidade dimensional nos diversos estágios de mensurações mostraram uma ampliação das medidas do Modelo Virtual 3D quando comparado ao controle (p <0,05). No entanto, não houve diferenças estatísticas entre as diferentes medidas dos estágios após a fabricação do protótipo (p> 0,05). Os protótipos comercializados pela empresa nacional de soluções odontológicas com impressão 3D avaliada não apresentaram atividade citotoxicidade quando mantidos intactos, sem expor a porção interna do protótipo, e apresentaram estabilidade e reprodutibilidade dimensional após o processo de esterilização.
metadata.dc.description.abstractother: The main objective of this study was to evaluate the cytotoxicity, by means of the cell viability, and dimensional reproducibility of prototypes manufactured by national company of dental solutions with commercial 3D printing service. The prototypes were manufactured using a powder gypsum (≈ 90% of constituent) with a binder (>10% of constituent) following by a resin bath in the final process. The 3D data acquisition to prototypes were made with cone-beam computed tomography (CBCT), i-CAT 3D, on a standard protocol. To evaluate cytotoxicity of the material, 10 prototypes, divided into two groups (n=5/group): G1 with intact prototypes and G2 with prototypes transformed in a fine powder by a manual crushing process using a mortar and pestle, were placed inside 24-well plates with fibroblast cell culture system. To estimate the number of viable cells after contact with specimens in well plates, all set was maintained in a similar controlled condition for 24 h. For qualitative analyses the cell morphology was analyzed using a microscope and for quantitative analyses the cytotoxicity was related to the relative cell viability (%), in which the cell metabolic activity to reduce the yellow MTT dye converting to insoluble dark-blue granules of formazan crystals by functional mitochondria in viable cells. To evaluate stability and dimensional reproducibility a generic soft rubber object (original object), with duck shape, was used to obtain the 3D data and making prototypes. Linear measures from different axis were obtained in original object (control), 3D virtual model (image from original object), Prototype, 3D virtual model from prototype, Sterilized prototype, 3D virtual model from sterilized prototype. To standardization of measures, six (6) mark reference points were crafted in original object, before tomographic exam, using radiopaque marking of dental light-curing calcium hydroxide. The method of evaluation was the measuring of the distance between the two marked reference points. All data in relative cell viability (%) and in length (mm) were tabulated and statistically analyzed by the ANOVA in the pairwise comparison using Dunnett and Tukey tests. All statistical analyses were conducted with a significance level setting of 5% (α ≤ 0.05). The results of evaluation of cytotoxicity of the constituent material of prototypes showed a high toxicity against fibroblast cell culture when prototypes were transformed in a fine powder (in G2 p<0.05). In G1, with intact prototypes, the culture remained stable during the same period (p>0.05) with viable cells. The results of the dimensional reproducibility in the several measuring steps showed a magnification of measurements from the 3D Virtual Model when compared to the control (p<0.05). However, there were no statistical differences among the different measurements of the steps after the prototype manufacturing (p> 0.05). The prototypes manufactured by national company of dental solutions with commercial 3D printing service showed none cytotoxicity when the prototypes were intact, without exposition of internal material, also showed stability and dimensional reproducibility after the sterilization process.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/12764
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