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Title: Avaliação do reparo ósseo de diferentes tipos de biomateriais em calvaria de ratos
Authors: Nascimento, Jhonathan Raphaell Barros
metadata.dc.contributor.advisor: Maia, José de Albuquerque Calasans
Issue Date: 2018
Abstract: Nas últimas décadas, pesquisadores da área da bioengenharia tecidual óssea têm aplicado conhecimentos científicos, interdisciplinares e multiprofissionais, para desenvolver novos biomateriais substitutos ósseos capazes de atuar como arcabouços tridimensionais para possibilitar a migração celular, a angiogênese, a deposição de nova matriz extracelular, a mineralização e a regeneração deste tecido, tanto em perdas ósseas localizadas quanto em lesões extensas. Esses biomateriais podem ter origem natural ou sintética. Dentre estes últimos, as cerâmicas de fosfato de cálcio formam um grupo de materiais que têm sido amplamente utilizado nas técnicas regenerativas ósseas e dentárias, particularmente a hidroxiapatita (HA), devido à sua biocompatibilidade e semelhança com o principal componente da fase mineral do tecido ósseo. Todavia, a apatita biológica presente no tecido ósseo é constituída por partículas de dimensões nanométricas, contém substituições catiônicas e aniônicas e apresenta baixa cristalinidade, o que a difere da HA estequiométrica, a qual possui alta cristalinidade e baixa taxa de absorção, fatores que limitam sua utilização. O objetivo deste estudo foi de avaliar biologicamente duas diferentes versões moldáveis experimentais de um biomaterial nanoestruturado composto por hidroxiapatita, -TCP e biopolímero após implantação em defeitos de tamanho crítico em calvaria de ratos Wistar. Para o desenvolvimento deste estudo, 75 ratos Wistar foram divididos aleatoriamente em 5 grupos experimentais (n=15) e subdivididos em 3 períodos experimentais de 1, 3 e 6 meses (n=5). Além dos 2 grupos experimentais do biomaterial, foram realizados o grupo sem implantação de biomaterial, o grupo controle (biomaterial Nanosynt®) e o grupo preenchido com coágulo e recoberto com membrana Duosynt® com 500 µm de espessura (FGM). Após a anestesia, tricotomia e antissepsia, foi realizada uma incisão semilunar na calvária dos ratos para a implantação intra-óssea dos biomateriais. Após os períodos [7] experimentais, os animais foram eutanasiados e as amostras obtidas com o tecido ósseo circunjacente para processamento histológico, os blocos de parafina foram cortados com 5 µm de espessura e os cortes foram corados com Hematoxilina e Eosina (HE) para avaliação histológica descritiva e avaliação histomorfométrica quanto à presença de biomaterial residual, osso neoformado e tecido conjuntivo. A fração de área ocupada por cada estrutura foi determinada e a função arcoseno foi aplicada para cada parâmetro avaliado uma vez que a análise de normalidade pelo teste D'Agostino & Pearson não evidenciou comportamento normal. O efeito do tratamento (grupos controle e experimentais) em função do tempo experimental foi analisado pelo teste de análise de variância a dois critérios e pós-teste de Tukey, considerando significativas diferenças para p<0,05. Foi possível concluir que após seis meses os biomateriais A, B e Nanosynt não apresentaram biodegradação notável, o grupo Nanosynt promoveu a maior formação óssea, seguido pelos biomateriais A e B.
metadata.dc.description.abstractother: In the last decades, researchers in the bone tissue bioengineering area have applied scientific, interdisciplinary and multi-professional knowledge to develop new bone substitutes biomaterials capable of acting as three-dimensional frameworks to enable cell migration, angiogenesis, new extracellular matrix deposition, mineralization and the regeneration of this tissue, both in localized bone loss and in extensive lesions. These biomaterials may have natural or synthetic origin. In this last option, calcium phosphate ceramics form a group of materials that have been widely used in bone and dental regenerative techniques, particularly hydroxyapatite (HA), due to its biocompatibility and similarity to the main mineral phase component of bone tissue. However, the biological apatite present in the bone tissue consists of nanometric dimensions particles, contains cationic and anionic substitutions and presents low crystallinity, which differs from the stoichiometric HA, that has high crystallinity and low absorption rate, factors that limit its use. This study aims to evaluate biologically two different experimental formable versions of a nanostructured biomaterial composed of hydroxyapatite and beta-TCP, after implantation in critical-size defects in calvaria of Wistar rats. In order to perform this task, 75 Wistar rats were randomly divided into 5 experimental groups (n = 15) and subdivided into 3 experimental periods of 1, 3 and 6 months (n = 5). Besides the two biomaterial experimental groups, the group with no biomaterial filling, the control group (Nanosynt® biomaterial) and the clot-filled with Duosynt® 500 μm thick membranes (FGM) have been performed. After anesthesia, trichotomy and antisepsis, a lunate incision was made in the rat calvarial for intraosseous biomaterials implantation. After the experimental periods, the animals were euthanized and the samples obtained with the surrounding bone tissue for histological processing, the paraffin blocks cut with 5 μm thickness and the incisions were stained with Hematoxylin and Eosin (HE) for descriptive histological evaluation and histomorphometric evaluation, regarding the presence of residual biomaterial, neoformed bone and connective tissue. The fraction of area occupied by each structure was determined and the arcosene function was applied for each parameter evaluated, since the analysis of normality by D'Agostino & Pearson test has not shown [9] normal behavior. The effect of the treatment (control and experimental groups) as a function of the experimental time was analyzed by the analysis of variance test and Tukey's post-test, considering significant differences for p <0.05. It was possible to conclude that, after six months, biomaterials A, B and Nanosynt did not show remarkable biodegradation, but that Nanosynt promoted the greatest significant bone formation between the tested biomaterials and the control group. Biomaterial A promoted greater bone neoformation compared to Biomaterial B.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/13254
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