The effect of scaffold hydroxyapatite derived from portunus pelagicus shell on the expression of fibroblast growth factor-2 (fgf-2) and bone morphogenetic proteins-2 (bmp -2) in the extraction sockets of cavia cobaya / El efecto del scaffold de hidroxiapatita derivada de portunus pelagicus sobre la expresión del factor de crecimiento de fibroblastos-2 (FGF-2) y las proteínas morfogenéticas óseas-2 (BMP-2) en los alvéolos dentarios de cavia cobaya

Objetive: To determine the expression of Fibroblast Growth Factor (FGF)-2 and Bone Morphogenetic Protein (BMP)-2 after application of scaffold hydroxyapatite from Rajungan crab shell (Portunus pelagicus) in the tooth extraction socket of Cavia cobaya. Material and Methods: This study used a post-test only control group design with 28 Cavia cobaya separated into two groups, control and treatment group. The left mandibular incisor was extracted, and socket preservation was conducted. A hydroxyapatite graft derived from crab shells was mixed with gelatin and eventually turned into a scaffold, which was afterward put into the extraction socket. After 7 days and 14 days, each group was terminated and examined using immunohistochemical staining to observe the expression of FGF-2 and BMP-2. One-Way Anova and Tukey HSD were used to examine the research data. Results: FGF-2 and BMP-2 expressions were observed higher in the group that received hydroxyapatite scaffold at the post-extraction socket than those in the group that did not receive hydroxyapatite scaffold. Conclusion: The application of a hydroxyapatite scaffold from Rajungan crab shell (Portunus pelagicus) to the tooth extraction socket can increase FGF-2 and BMP-2 expression.

Objetivo: Determinar la expresión del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF)-2 y la proteína morfogenética ósea (BMP)-2 después de la aplicación de hidroxiapatita de andamio de caparazón de cangrejo Rajungan (Portunus pelagicus) en el alvéolo de extracción dental de Cavia cobaya. Material y Métodos: Este estudio utilizó un diseño de grupo de control solo posterior a la prueba con 28 Cavia cobaya separados en dos grupos, grupo de control y grupo de tratamiento. Se extrajo el incisivo mandibular izquierdo y se realizó la preservación del alvéolo. Un injerto de hidroxiapatita derivado de caparazones de cangrejo se mezcló con gelatina y se convirtió en un andamio, que luego se colocó en el alvéolo de extracción. Después de 7 días y 14 días, se terminó cada grupo y se examinó mediante tinción inmunohistoquímica para observar la expresión de FGF-2 y BMP-2. Se utilizaron One-Way Anova y Tukey HSD para examinar los datos de la investigación. Resultados: Las expresiones de FGF-2 y BMP-2 se observaron más altas en el grupo que recibió la estructura de hidroxiapatita en el alvéolo posterior a la extracción que en el grupo que no recibió la estructura de hidroxiapatita. Conclusión: La aplicación de un andamio de hidroxiapatita de caparazón de cangrejo Rajungan (Portunus pelagicus) al alvéolo de extracción dental puede aumentar la expresión de FGF-2 y BMP-2.

Avaliação comparativa entre Endobon® e enxerto autógeno em seio maxilar humano: análise histomorfométrica, imunohistoquímica e Micro-CT / Comparative evaluation between Endobon® and autogenous graft in human maxillary sinus: histomorphometric, imunohistochemical and Micro-CT analyze

A reabsorção óssea progressiva e a pneumatização do seio maxilar podem impedir a instalação de implantes dentais e a reabilitação protética na região posterior da maxila. Técnicas cirúrgicas para a elevação da membrana sinusal e utilização de enxertos possibilitam a reconstrução óssea desta região. O enxerto ósseo autógeno representa o padrão ouro para reconstrução de áreas com defeitos ósseos devido suas propriedades osteogênicas, osteoindutoras e osteocondutoras. No entanto, por necessitar de outro sítio cirúrgico, biomateriais, tais como a hidroxiapatita derivada da cortical óssea bovina, estão sendo usadas como substituto ósseo com resultados promissores. O Endobon® representa uma opção de biomaterial com características moleculares semelhantes ao osso medular humano. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar prospectivamente o comportamento e a dinâmica do reparo ósseo do Endobon®, adicionado ou não ao osso autógeno em uma proporção de 1:1 após a realização de enxertia da região posterior de maxila pela técnica de elevação da membrana do seio maxilar em humanos. Foram incluídos 22 pacientes que totalizaram 34 seios maxilares submetidos a enxertia utilizando os três tipos de enxerto ósseo propostos nesse estudo, sendo eles Endobon® puro (END), Endobon® mais enxerto ósseo autógeno (END+AUT) e enxerto autógeno puro (AUT). Após 6 meses da enxertia foram realizadas biópsias da região enxertada e essas passaram por processamento para serem realizadas análises histomorfométrica para calcular a porcentagem de osso neoformado, tecido conjuntivo e biomaterial remanescente e análises imunohistoquímica e por microtomografia computadorizada (Micro-CT). Na análise histomorfométrica foi observado 49,9% de osso neoformado no grupo AUT com diferença estatística para o grupo END+AUT que apresentou 33,2% de neoformação óssea (P< 0,05). Não foram observadas outras diferenças estatísticas na análise histomorfométrica. Analisando grupo END+AUT foi observado sinais histológicos e imunohistoquímicos compatíveis com menor neoformação óssea, além disso esse grupo não apresentou diferenças na Micro-CT comparado ao grupo END. Desta forma, o uso isolado do biomaterial deve ser considerado para ganho ósseo na região posterior de maxila por meio da técnica de elevação da membrana do seio maxilar, visto que a utilização do Endobon® puro não apresentou diferenças para o grupo controle (AUT)(AU)

The progressive bone resorption and pneumatization of the maxillary sinus can prevent the placement of dental implants and prosthetic rehabilitation in the posterior region of the maxilla. Surgical techniques for sinus membrane elevation and use of grafts allow bone reconstruction of this region. Autogenous bone graft represents the gold standard for reconstruction of areas that show bone defects due to its osteogenic, osteoinductive and osteoconductive properties. However, due to the need for a second surgical site, biomaterials, such as hydroxyapatite derived from bovine cortical bone, are being used as a bone substitute with promising results. Endobon® represents a biomaterial option that has molecular characteristics similar to human medullary bone. Therefore, the objective of this study was to prospectively evaluate the behavior and dynamics of Endobon® bone repair, added or not to autogenous bone in a 1:1 ratio after grafting the posterior region of the maxilla by the membrane elevation technique of the human maxillary sinus. Twenty-two patients were included, totaling 34 maxillary sinuses undergoing grafting using the three types of bone graft proposed in this study: Endobon® (END), Endobon® plus autogenous bone graft (END+AUT) and pure autogenous graft (AUT). After 6 months of grafting, biopsies of the grafted region were performed and these underwent processing in order to allow the histomorphometric analysis to calculate the percentage of newly formed bone, connective tissue and remaining biomaterial, the immunohistochemical analysis and the computed microtomography (Micro-CT). In the histomorphometric analysis, 49.9% of new bone formation was observed in the AUT group, with a statistical difference from the END+AUT group, which presented 33.2% of new bone formation (p< 0.05). No other statistical differences were observed in the histomorphometric analysis. Analyzing the END+AUT group, histological and immunohistochemical signs of less bone neoformation were observed. This group did not show differences in Micro-CT compared to the END group. Thus, the isolated use of the biomaterial should be considered for bone gain in the posterior region of the maxilla using the maxillary sinus membrane elevation technique, since the use of pure Endobon® showed no differences for the control group (AUT)(AU)

Histological comparison between biphasic calcium phosphate and deproteinized bovine bone on critical-size bone defects

Abstract The limited options for bone repair have led to an extensive research of the field and the development of alloplastic and xenogeneic grafts. The purpose of this study was to evaluate bone repair with two bone substitutes: deproteinized bovine bone (DBB) and biphasic calcium phosphate ceramic (BCP) in critical-size defect. A total of 8-mm defects were made in the parietal bones of rabbits (n=12). The animals were divided into three experimental groups: sham (defect filled with a blood clot), DBB (defect filled with DBB), and BCP (defect filled with BCP). After the experimental periods of 15 and 45 days, the animals were euthanized and submitted to histomorphometric analysis. The total defect area, mineralized tissue area, biomaterial area, and soft tissue area were evaluated. A greater amount of immature bone tissue and biomaterial particles were observed in the BCP group compared to DBB and sham at 45 days (p<0.05). There was no difference in the qualitative pattern of bone deposition between DBB and BCP. However, the sham group did not show osteoid islands along with the defect, presenting a greater amount of collagen fibers as well in relation to the DBB and BCP groups. There was a greater number of inflammatory cells in the DBB at 45 days compared to BCP and sham groups. In conclusion, BCP and DBB are options for optimizing the use of bone grafts for maxillofacial rehabilitation. Bone defects treated with BCP showed greater deposition of bone tissue at 45 days.

Resumo As opções limitadas para reparo ósseo levaram ao desenvolvimento de abrangente pesquisa na área de enxertos aloplásticos e xenogênicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o reparo ósseo com dois substitutos ósseos: osso bovino desproteinizado (DBB) e cerâmica fosfática de cálcio bifásica (BCP) em defeito de tamanho crítico. Material e métodos: defeitos críticos de 8 mm foram feitos nos ossos parietais de coelhos (n=12). Os animais foram divididos em três grupos experimentais: sham (defeito preenchido com coágulo sanguíneo), DBB (defeito preenchido com DBB) e BCP (defeito preenchido com BCP). Após os períodos experimentais de 15 e 45 dias, os animais foram sacrificados e submetidos à análise histomorfométrica. Foram avaliadas a área total de defeitos, área de tecidos mineralizados, área de biomateriais e área de tecidos moles. Resultados: maior quantidade de tecido ósseo imaturo e de partículas de biomaterial foram observados no grupo BCP em comparação aos grupos DBB e sham aos 45 dias (p<0,05). Não houve diferença no padrão qualitativo de deposição óssea entre DBB e BCP. Ainda, o grupo sham não apresentou ilhas osteóides ao longo do defeito, apresentando maior quantidade de fibras colágenas em relação aos grupos DBB e BCP. Houve maior quantidade de células inflamatórias no DBB aos 45 dias em comparação aos grupos BCP e sham. Conclusões: BCP e DBB são opções para otimizar o uso de enxertos ósseos na reabilitação de pacientes. Defeitos ósseos tratados com BCP mostraram maior deposição de tecido ósseo aos 45 dias.

Horizontal ridge augmentation of a single atrophic site in the anterior maxilla using hydroxyapatite and rhBMP-2 / Augmento óseo horizontal de reborde alveolar en sitio atrófico único en maxila anterior usando hidroxiapatita y rhBMP-2

SUMMARY: Bone morphogenetic protein (rhBMP-2) is a powerful osteo-inductive growth factor widely used in bone reconstruction and both the vehicle used to administer it and the scaffold substrate could determine its success in clinical situations. The aim was to analyse the clinical behaviour of dental implants placed in single alveolar ridges with a horizontal deficiency in the maxillary anterior region that were reconstructed horizontally with rhBMP-2 and porous hydroxyapatite (HA). Inclusion criteria were both males and females, between the ages of 18 and 29 with single tooth loss of one upper incisor. Cone Beam Computed Tomography (CBCT) was used to take measurements prior to bone augmentation and again prior to the implant insertion. Surgery was carried out under local anaesthetic. In the primary procedure, bone substitute was introduced using porous HA and rhBMP-2; after 4 to 5 months, dental implant surgery was carried out and the implant placed; after 3 months of consolidation the provisional prosthesis was placed and then a definitive restoration was placed. Variables were analysed using the t-test with a p-value of < 0.05 in order to assess statistical significance. Thirteen subjects were included (6 females and 7 males). Bone augmentation resulted in a bone gain of 4.15mm (p=0.023), which was shown to be statistically significant. All of the grafts placed were successful and 13 implants were placed, using torques between 30 and 70N, without complications. For the final prostheses, 11 were screw retained and 2 were cemented in place. The horizontal bone augmentation using HA and rhBMP-2 is an efficient technique for single bone defects in the anterior maxillary area; clinical trials on a larger scale are needed to confirm these results.

RESUMEN: La proteína ósea morfogenética (BMP-2) es un potente osteoinductor utilizado ampliamente en técnicas reconstructivas; el vehículo de instalación es determinante en su evolución. El objetivo fue analizar el comportamiento clínico de implantes dentales instalados en rebordes alveolares únicos con deficiencia horizontal del sector anterior reconstruida horizontalmente con BMP-2 e hidroxiapatita (HA) porosa. Fueron incluidos sujetos de ambos sexos de entre 18 y 29 años, con pérdida dentaria unitaria a nivel de incisivos superiores. Se utilizó tomografía computadorizada para realizar mediciones en las etapas previa a la instalación del injerto y previo a la instalación del implante. Las cirugías fueron realizadas bajo anestesia local. En la primera intervención se realizó la instalación del injerto óseo utilizando HA porosa y BMP-2; después de 4 a 5 meses se realizó la instalación del implante dental; 3 meses después se realizó la conexión protésica y rehabilitación final. Las variables fueron estudiadas con la prueba t test considerando el valor de p< 0,05 para considerar significancia estadística. Trece sujetos fueron incluidos (6 mujeres y 7 hombres); con la reconstrucción ósea se obtuvo una ganancia ósea de 4,15mm (p=0.023) que fue estadísticamente significativo. No existió pérdida en ningún injerto realizado; se instalaron 13 implantes con torques entre 30 y 70N sin complicaciones; se realizaron prótesis fijas atornilladas en 11 casos y cementadas en 2 casos. La técnica con HA y BMP- 2 es eficiente para reconstruir defectos horizontales en perdidas unitarias del sector anterior maxilar; ensayos clínicos de mayor escala son necesarios para confirmar estos resultados.

Aloenxertos ósseos e enxerto sintético de hidroxiapatita em falha óssea ulnar em galinhas (Gallus gallus domesticus), aspectos radiográficos e histológicos / Bone allografts and synthetic grafts hydroxyapatite on ulnar bone defect in fowl (Gallus gallus domesticus), radiographic and histological aspects

Dos atendimentos ortopédicos realizados em aves no HCV-UFRGS, 86% são fraturas, sendo aproximadamente 30% delas cominutivas com perda óssea expressiva, justificando a importância da utilização de enxertos em fraturas de aves. O objetivo deste trabalho foi avaliar dois aloenxertos e enxerto sintético de hidroxiapatita em defeito ósseo de galinhas. Utilizaram-se 30 galinhas separadas em três grupos: aloenxerto congelado em ultra-freezer (GUF), aloenxerto congelado em nitrogênio líquido (GNL) e enxerto sintético de hidroxiapatita deficiente em cálcio (GHA). Nos três grupos, os enxertos foram aplicados com placas e parafusos bloqueados de 2mm na ulna direita das aves, avaliando-se a evolução por meio de exames radiográficos até serem completados 90 dias de pós-operatório e o resultado final mediante exame histológico. A média e desvio-padrão relacionando o tempo de consolidação óssea radiográfica foi: GNL 61,67±21,79 dias (90% de consolidação), GUF 47,14±13,50 dias (70% de consolidação) e GHA 70±18,17 dias (60% de consolidação). Houve diferença significativa no tempo de consolidação óssea entre o GUF e o GHA. Histologicamente, os enxertos do GUF foram os que estavam em consolidação mais avançada. Os aloenxertos do GNL foram superiores no preenchimento de falha óssea ulnar de galinhas.(AU)

Of the orthopedic visits performed on birds at HCV-UFRGS, 86% are fractures, and approximately 30% of them are comminuted with expressive bone loss, justifying the importance of the use of grafts in bird fractures. The objective of this work was to test two allografts and a synthetic HADC graft on finishing in Gallus gallus domesticus. 30 laying hens were used, divided in three groups: frozen allograft in ultrafreezer (UFG); frozen allograft in liquid nitrogen (LNG); calcium deficient synthetic hydroxyapatite graft (HAG). The three graft groups were exposed to serial radiographs until the 90 postoperative days, as well as the histological examination at the end of the experiment were: LNG 61.67±21.79 days (90% consolidation), UFG 47.14±13.50 days (70% consolidation) and HAG 70±18.17 days (60% consolidation). There was a significant difference in bone healing time between GUF and GHA. Histologically, GUF grafts were the ones that were in the most advanced consolidation. LNG allografts were superior in filling ulnar bone failure of fowl.(AU)

Desenvolvimento, caracterização e avaliação in vitro de cimento ósseo à base de nano hidroxiapatitas substituídas com magnésio, estrôncio e zinco / Development, characterization and in vitro evaluation of bone cement based on nano-hydroxyapatites substituted with magnesium, strontium and zinc

A incorporação de íons na estrutura da hidroxiapatita (HA) pode afetar sua estrutura, cristalinidade, solubilidade e citotoxicidade. Dentre os íons presentes na composição da apatita óssea, o magnésio (Mg2+), estrôncio (Sr2+) e zinco (Zn2+) são reconhecidos por promover a angiogênese e osteogênese. Portanto, as HAs substituídas podem apresentar melhor bioatividade, por fornecer íons com potencial de estimular a neoformação óssea nos locais enxertados. Nesse contexto, este estudo descreve a síntese, caracterização e comparação de uma série de nano-hidroxiapatitas (nHAs) substituídas e co-substituídas por Sr2+, Mg2+ ou Zn2+. Em seguida, foi desenvolvido um cimento ósseo à base das HAs com melhores resultados de citotoxicidade, associado ao DCPA, gelatina e quitosana. As nHAs foram caracterizadas físico-quimicamente usando diferentes técnicas. O método de co-precipitação foi eficaz para sintetizar HAs de dimensões nanométricas. Comparado a nHA pura, os difratogramas, espectros de FTIR e parâmetros de rede das nHAs substituídas e co-substituídas exibiram alterações, indicando que a incorporação de cátions resultou em distorções da rede da HA. Os testes de MTT demonstraram que as nHAs sintetizadas não foram citotóxicas, após contato direto com culturas de fibroblastos (L929) e pré-osteoblastos (MC3T3). Os resultados obtidos sugerem que as nHAs co-substituídas por Mg2+/Sr2+ e Zn2+/Sr2+ parecem induzir maior proliferação de células fibroblásticas e osteoblásticas, quando comparado a HA pura e substituída. Os cimentos ósseos desenvolvidos apresentaram capacidade de auto-endurecimento e resistência à lavagem. Além de possuírem alta molhabilidade e um perfil de liberação de íons Ca2+, Sr2+, Mg2+ e Zn2+, que está dentro das doses indicadas para estimular a proliferação de osteoblastos. Os cimentos exibiram excelente biocompatibilidade in vitro em culturas de células fibroblásticas, endoteliais e osteosblásticas. Os cimentos contendo nHAs co-substituídas por Mg2+/Sr2+ exibiram os melhores resultados de viabilidade celular. Após 24 horas de contato indireto com cultura de células fibroblásticas L929, o crescimento celular do grupo C2 foi maior que de todos os grupos em estudo (P < 0,01). Em cultura de células endoteliais EA.hy926, o percentual de células viáveis do grupo C3 foi significativamente maior que de todos os outros grupos, após 24 horas (p < 0,001). A citotoxicidade indireta em cultura de células pré-osteoblásticas MC3T3 revelou que após 48 horas, o grupo C3 apresentou maior viabilidade celular que todos os grupos em estudo (p < 0,01). O teste de formação de tubo sugere que todos os cimentos desenvolvidos possuem potencial angiogênico, sendo que os cimentos contendo nHAs co-substituídas por Zn2+/Sr2+ exibiram resultados significativamente superiores (p < 0,001). Apesar de ser necessário um maior número de testes de biocompatibilidade; a incorporação de íons na rede cristalina das nHAs, que são reconhecidos por afetar a angiogênese e a osteogênese, parece ter resultado no desenvolvimento de cimentos ósseos com potencial para promover a regeneração óssea.

The incorporation of ions into the HA lattice can affect its structure, crystallinity, solubility and cytotoxicity. From the ions present in the composition of bone apatite, Mg2+, Sr2+ and Zn2+ are recognized for promoting angiogenesis and osteogenesis. The substituted HAs can be present better bioactivity for supplying ions with potential to stimulate bone neoformation in grafted sites. This study described the synthesis, characterization and comparison of a range of substituted and co-substituted nHAs contained Sr2+, Mg2+ or Zn2+. Then, it developed bone cement based on HAs with better cytotoxicity results, associated with DCPA, gelatin and chitosan. The nHAs were physicochemically characterized using different techniques. The co-precipitation method was effective for synthesizing HAs with nanometric dimensions. Compared to pure nHA, the diffractograms, FTIR spectra and lattice parameters of the substituted and co-substituted nHAs showed changes, indicating that the incorporation of cations resulted in distortions of the HA lattice. MTT tests demonstrated that the all synthesized nHAs were not cytotoxic after direct contact with fibroblasts (L929) and pre-osteoblasts (MC3T3) cultures. MTT results suggest that Mg2+/Sr2+ and Zn2+/Sr2+ co-substituted nHAs seem to induce more proliferation of fibroblastic and osteoblastic than pure and Mg2+, Sr2+ and Zn2+ substituted nHAs. Bone cements developed showed self-hardening and washout resistance. Also, they Exhibited high wettability and ion release profile with non-toxic concentrations of Ca2+, Sr2+, Mg2+ and Zn2+, range within indicated doses to stimulate the proliferation of osteoblasts. The cement exhibited excellent in vitro cytocompatibility in fibroblastic, endothelial and osteoblastic cell cultures. Cement containing Mg2+/Sr2+ co-substituted nHAs showed better results of the cell viability. After 24 hours of indirect contact with L929 fibroblast culture, the cell growth in the C2 group was highest than all study groups (P <0.01). In EA.hy926 endothelial culture, the cell viability of the C3 group was significantly highest than all other groups after 24 hours (p <0.001). The indirect cytotoxicity in MC3T3 pre-osteoblastic culture revealed that after 48 hours, the C3 group showed the greatest cell viability than all the study groups (p <0.01). The tube formation assay suggests that all cement have angiogenic potential, being that the cements containing Zn2+ / Sr2+ co-substituted nHAs exhibited significantly better results (p < 0,001). Despite being necessary to perform a more significant number of biocompatibility tests, the incorporation of ions into the nHA lattice, which are recognized for affects angiogenesis and osteogenesis, may have resulted in the development of bone cements with the potential to promoting bone regeneration.

Comparison of subcutaneous inflammatory response to commercial and engineered zinc hydroxyapatite implants in rabbits / Comparação da resposta inflamatória subcutânea aos implantes de hidroxiapatita comercial e modificada com zinco em coelhos

Hydroxyapatite (HA) is widely used as a biomaterial for bone repair and metallic prostheses coating. The main limitations of the current commercial synthetic hydroxyapatite compounds include high cost and decreased availability, especially for veterinary medicine purposes. Additionally, it is thought that HA biocompatibility and bioactivity could be enhanced by the addition of metal compounds. The objective of this work was to compare the subcutaneous tissue response of commercial and engineered hydroxyapatite obtained from the bovine femur diaphysis mixed with different concentrations of hexa-hydrated Zinc Nitrate in rabbits. Twenty-Five New Zealand female rabbits were used. Five treatments were done according to HA composition (commercial HA, no Zn-HA, 0.1M Zn, 0.2M Zn, and 0.3M Zn). Each treatment was evaluated at five time-points (8, 15, 30, 60 and 90 days post-implantation). Histopathologic analysis was performed to assess inflammation by polymorphonuclear cells infiltration, neovascularization, and fibrosis. Results obtained in this work suggest that general inflammation decreased after 60 days of implantation regardless of Zn concentration. Fibrosis score was increased in the commercial HP compared to control and Zn-hydrated HA. This paper shows that bovine hydroxyapatite is a biocompatible material regardless of nitrate Zinc concentration and has the same properties of commercial hydroxyapatite.(AU)

A hidroxiapatita (HA) é amplamente utilizada como biomaterial para reparo ósseo e revestimento de próteses metálicas. As principais limitações dos atuais compostos comerciais de hidroxiapatita sintética incluem alto custo e menor disponibilidade, especialmente para fins de medicina veterinária. Além disso, acredita-se que a biocompatibilidade e a bioatividade da HA poderiam ser aumentadas pela adição de compostos metálicos. O objetivo deste trabalho foi comparar a resposta tecidual subcutânea de hidroxiapatita comercial e da obtida da diáfise do fêmur bovino misturada com diferentes concentrações de nitrato de zinco hexa-hidratado em coelhos. Foram utilizadas 25 coelhas fêmeas Nova Zelândia. Cinco tratamentos foram feitos de acordo com os compostos de HA (HA comercial, no Zn-HA, 0,1M Zn, 0,2M Zn e 0,3M Zn). Cada tratamento foi avaliado em cinco momentos (oito, 15, 30, 60 e 90 dias após a implantação). A análise histopatológica foi realizada para avaliar a inflamação por infiltração de células polimorfonucleares, neovascularização e fibrose. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que a inflamação geral diminuiu após 60 dias de implantação, independentemente da concentração de Zn. O escore de fibrose foi aumentado na HA comercial comparada com o controle e com a HA hidratada com Zn. Este trabalho mostra que a hidroxiapatita bovina é um material biocompatível independentemente da concentração de nitrato de zinco e possui as mesmas propriedades da hidroxiapatita comercial.(AU)

Optical properties of polyvinyl alcohol membrane with n-HAp for bio-medical applications

Composite membrane as a flexible materials have found diverse applications in industrial and biomedical simultaneously, the recent studies have shown intrinsic improvement for membrane properties by inclusion of nanoparticles as a fillers with high portion ratio in inorganic polymers, the combination between two parts polymer and filler is as a result of collection the advantage of two component systems parts together. In this work, samples of polyvinyl alcohol (PVA)-nanoHaydroxyapatite (nHAp) composites were prepared by using casting method. The effects of addition of (nHAp) with different concentration on the optical properties of (PVA- nHAp) composite membrane have been studied by using wavelength range (220-820) nm. The absorption spectra, transmittance spectra, absorption coefficient, energy gap, refractive index, optical conductivity and extinction coefficient have been determined. The results show that the optical constants change with the increase of nHPA concentrations.

Comparación de tres agentes remineralizantes utilizados en lesiones de manchas blancas en premolares medidos con fluorescencia láser: un estudio in vitro / Comparison of three remineralization agents for white spot lesions in premolars measured by laser-induced fluorescence: an in vitro study

Objetivo: Evaluar la remineralización de lesiones de manchas blancas en el esmalte de premolares humanos a través de la fluorescencia láser utilizando el barniz de flúor al 5% (Duraphat®), la nanohidroxiapatita (Nano P®), y la combinación de ambos agentes, a los 30 días de su aplicación. Método: La muestra estuvo conformada por 40 premolares y dividida en 4 grupos, (1) control (sin agente): saliva artificial, (2) barniz de flúor al 5% (Duraphat®), (3) nanohidroxiapatita (Nano P®), (4) y una combinación de ambos agentes remineralizantes (nanohidroxiapatita - Nano P® y barniz de flúor al 5% - Duraphat®). Se analizaron los datos mediante la prueba de Anova de una vía y test de Bonferroni. Se trabajó con un nivel de significancia p < 0,05. Resultados: La aplicación del barniz de flúor al 5% (Duraphat®) y la nanohidroxiapatita (Nano P®), seguido del barniz de flúor al 5% (Duraphat®) usado individual-mente, mostraron clínicamente valores mayores de remineralización comparado con el grupo control. No se encontró diferencia estadísticamente significativa, al comparar la remineralización de lesiones de manchas blancas medidas a través de fluorescencia láser utilizando dos agentes remineralizantes, el barniz de flúor al 5% (Duraphat®), la nanohidroxiapatita (Nano P®) y una combinación de ambos agentes a los 30 días de su aplicación. Conclusión: La combinación del barniz de flúor al 5% (Duraphat®) y la nano-hidroxiapatita (Nano P®), y barniz de flúor al 5% (Duraphat®) usado individualmente, mostraron clínicamente un incremento en la remineralización de las lesiones de manchas blancas a los 30 días de aplicación. (AU)

Objective: Evaluate the remineralization of white spot lesions on human premolar enamel by laser induced fluorescence following the use of a 5% fluoride varnish (Duraphat®), nanohydroxyapatite (Nano P®), and the combination of both agents 30 days after application. Method: The sample consisted of 40 premolars divided into 4 groups, (1) control (without agent): artificial saliva, (2) 5% fluoride varnish (Duraphat®), (3) nanohydroxyapatite (Nano P ®), (4) and a combination of both remineralizing agents (nanohydroxyapatite - Nano P® and 5% fluoride varnish - Duraphat®). The data were analyzed using the oneway ANOVA and Bonferroni tests. A p value < 0.05 was considered statistically significant. Results: Compared to the control group the highest remineralization values were obtained after the application of the 5% fluoride varnish (Duraphat®) and the nanohydroxyapatite (Nano P®), followed by the 5% fluoride varnish (Duraphat®) used individually. Conclusion: The combination of the 5% fluoride varnish (Duraphat®) and the nanohydroxyapatite (Nano P®), and the 5% fluoride varnish (Duraphat®) used individually improved remineralization of white spot lesions at 30 days. (AU)

Evaluation of Bone Repair in the Mandible of Rabbits Using Biphasic Calcium Phosphate Micro-Macroporous Hydroxyapatite Bioceramics and Beta-Tricalcium Phosphate

Objective: To perform a clinical and histological evaluation, characterizing and proving the feasibility of the use of beta tricalcium phosphate (HA/ßTCP) bioceramics as a bone defect repair material, comparing it with autogenous bone and blood clot in terms of osteoinductive, conductive, and genic capacities. Material and Methods: The experiment was based on 3 critical defects in the mandible of 11 New Zealand rabbits. The defects were filled with HA/ßTCP bioceramics and autogenous bone, respectively, collected and ground during the development of defects and blood clots. The animals were euthanized after the 90-day experiment and samples were collected for histomorphological examination. To evaluate differences between the groups, a one-way analysis of variance (ANOVA) was performed with Tukey's post hoc test. An α value lower than 0.05 was considered statistically significant. Results: Microscopy revealed the presence of osteoblasts, osteoclasts, and osteocytes associated or not associated with the presence of mature or immature bone. All the studied materials presented bone neoformation in all cases, with the presence of mature and immature bone. Regarding the presence of HA/ßTCP bioceramic residual material, the same was found in 7 of 11 slides. Conclusion: HA/ßTCP bioceramics were shown to be a biocompatible bone substitute, with osteoinductive and osteoconductive characteristics, accelerating the process of new bone formation when compared with autogenous and blood clotted bone, thereby showing promise for bone defect repair with safety and efficacy.

The effect of a 3% hydroxyapatite paste prophylaxis after different root-scaling procedures in periodontics / Efeito da profilaxia com pasta de hidroxiapatita 3% após diferentes procedimentos de raspagem radicular na periodontia

Abstract Introduction Root-scaling procedures on the root surface show to increase root surface roughness during instrumentation. The use of a prophylactic paste reduces the roughness. Objetive This study evaluated the influence of prophylaxis paste on the surface roughness of root dentin after hand instruments (HI), ultrasonic scalers (US) and rotational instruments (RI) were applied to root surfaces. Material and method Fifty bovine roots were prepared and randomly divided into 10 groups (n=5) in which instrumentation with HI, US, or RI was carried out with or without prophylaxis using either conventional or 3% hydroxyapatite paste; additionally, a control group without treatment was included. The Ra and Rz roughness values were measured using a perfilometer. The morphological aspects of the root surfaces were analysed qualitatively by scanning electron microscopy (SEM). Data were analysed using two-way ANOVA followed by Tukey's test (α = 0.05). Result The scaling method and the prophylaxis procedure significantly influenced (p < 0.05) root surface roughness. Treatment with US and prophylaxis with 3% hydroxyapatite paste resulted in lower values ​​of Ra (0.14 µm ± 0.02 µm) and Rz (0.89 µm ± 0.18 µm) compared to the other groups. SEM analysis showed smoother and more homogeneous surfaces in the groups with prophylaxis compared to the groups without prophylaxis. There were no substantial differences between the results of applying different pastes. Conclusion The prophylaxis procedure performed with the experimental paste containing 3% hydroxyapatite reduced the roughness of root surfaces treated with HI, US and RI at the same level as the conventional prophylactic paste.

Resumo Introdução Procedimentos de raspagem na superfície radicular aumentam a rugosidade superficial durante a instrumentação. O uso de pasta profilática pode reduzir a rugosidade. Objetivo Este estudo avaliou a influência da profilaxia com pasta na rugosidade superficial da dentina radicular após instrumentação manual (IH), ultrassom (US) e instrumentos rotatórios (IR) aplicados em superfícies radiculares. Material e método Cinquenta raízes bovinas foram preparadas e divididas aleatoriamente em 10 grupos (n = 5) nos quais a instrumentação com HI, US ou RI foi realizada com ou sem profilaxia usando pasta convencional ou hidroxiapatita a 3%; adicionalmente, um grupo controle sem tratamento foi incluído. As rugosidades de Ra e Rz foram medidas por um perfilômetro. Os aspectos morfológicos das superfícies radiculares foram analisados ​​qualitativamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os dados foram analisados ​​por meio de ANOVA de dois fatores, seguido pelo teste de Tukey (α = 0,05). Resultado O método de raspagem e o procedimento de profilaxia influenciaram significativamente (p <0,05) a rugosidade da superfície radicular. O tratamento com US e a profilaxia com pasta de hidroxiapatita ao 3% resultaram em menores valores de Ra (0,14 µm ± 0,02 µm) e Rz (0,89 µm ± 0,18 µm) em relação aos demais grupos. A análise por MEV mostrou superfícies mais lisas e mais homogêneas nos grupos com profilaxia em comparação aos grupos sem profilaxia. Não houve diferenças substanciais entre os resultados da aplicação das diferentes pastas. Conclusão O procedimento de profilaxia realizado com a pasta experimental contendo 3% de hidroxiapatita reduziu a rugosidade das superfícies radiculares tratadas com HI, US e RI no mesmo nível da pasta profilática convencional.

Potencial of different hydroxyapatites as biomaterials in the bone remodeling

Abstract Purpose: To analyze the therapeutic potentials of different hydroxyapatites used for the correction of bone defects in rats. Methods: Forty rats, male, albino wistar, were distributed in 4 groups. They were submitted to a 3.5 mm defect in tibia. They received low purity hydroxyapatite, Strontium hydroxyapatite and hydroxyapatite doped with gallium, having a seven day evaluation time. Histopathology slides were stained with hematoxylin-eosin, for morphological evaluation. Were analyzed inflammatory processes, necrosis, presence of osteoclasts and osteoblasts, presence of the material, presence of white cells, neovascularization and bone neoformation. Results: It was observed that the groups HAPSr and HAPGa, presented better results of trabecular bone, hyaline cartilage and bone marrow more organized. Conclusion: There was improvement in the repair of the bone defect produced, showing that these hydroxyapatites are effective osteoinductive, osteoconductive, osteintegrant agents and have biocompatibility, and may be indicated for use in defect repairs.

Avaliação de duas formas de hidroxiapatita e beta-tricálcio fosfato em enxertos sinusais com concomitante instalação de implantes em coelhos / Evaluation of two formulations of hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate in rabbit sinus grafts with concomitant implant placement

Este trabalho teve por objetivo avaliar o tecido ósseo periimplantar formado após o enxerto sinusal com hidroxiapatita e beta-tricálcio fosfato (HA + ß-TCP), nas apresentações em grânulos e em pasta, concomitante à instalação de implantes em coelhos. Trinta e quatro seios maxilares de coelhos foram enxertados com HA + ß-TCP, sendo metade do grupo grânulos e metade do grupo pasta. Concomitantemente, foi realizada a instalação de implantes. Aos 7 e 40 dias pósoperatórios, realizou-se a eutanásia dos animais, e as amostras foram preparadas para as análises tomográfica, microtomográfica, histológica (coloração por hematoxilina e eosina - HE), imunoistoquímica (marcação de fator de transcrição Runt-2 ­ RUNX2 ­, fator de crescimento endotelial vascular ­ VEGF ­, osteocalcina ­ OCN ­ e fosfatase ácida resistente ao tartarato ­ TRAP) e de torque de remoção dos implantes. Na tomografia, foi observada a manutenção da integridade da membrana sinusal, sem extravasamento de material, nos dois grupos e períodos. Parâmetros morfométricos de volume ósseo, porcentagem do volume ósseo e número de trabéculas foram significativamente superiores para o grupo pasta do que para o grupo grânulos aos 7 dias, enquanto que a porosidade foi maior para o grupo grânulos nesse mesmo período. Aos 40 dias, não houve diferença significativa entre os grupos para a maioria dos parâmetros microtomográficos estudados. Nos cortes histológicos corados por HE, observou-se que em ambos os grupos ocorreu a formação de tecido ósseo junto às espiras do implante aos 40 dias, favorecendo a osseointegração. Imunomarcações positivas semelhantes foram encontradas tanto para o fator de diferenciação osteoblástica RUNX2 quanto para o fator de mineralização OCN no osso neoformado nos dois grupos experimentais. A atividade osteoclástica evidenciada pela TRAP mostrou-se semelhante nos dois grupos, com discreto predomínio para o grupo grânulos. Já a marcação positiva para o VEGF mostrou-se aumentada no grupo grânulos, caracterizando um potencial osteocondutor superior nessa apresentação do biomaterial. Ademais, não houve diferenças nos valores de torque de remoção do implante entre ambos os grupos. Logo, as duas apresentações da HA + ß-TCP mostraram resultados favoráveis à osseointegração a longo prazo, com formação de tecido ósseo em quantidade e qualidade semelhantes junto aos implantes(AU)

This work aimed to evaluate the peri-implant bone tissue after maxillary sinus grafting with hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate (HA + ß-TCP), in granular and paste formulations, concomitant with implant placement in rabbits. Thirty four rabbit maxillary sinuses were grafted with HA + ß-TCP, being half of the granular group and half of the paste group. Concomitantly, the implant placement was performed. At 7 and 40 postoperative days, animals were euthanized, and the samples were prepared for tomographic, microtomographic, histological (hematoxylin and eosin staining), immunohistochemical (Runt-related transcription factor 2 ­ RUNX2, vascular endothelial growth factor ­ VEGF ­, osteocalcin ­ OCN ­ and tartrate-resistant acid phosphatase ­ TRAP ­ staining) and implant torque removal analyses. In computed tomography, the maintenance of sinus membrane integrity, with no material extravasation, was observed in both groups and periods. Morphometric parameters of bone volume, percentage of bone volume and trabecular number were significantly higher for paste than granular group at day 7, while the porosity was higher for granular group in this period. At day 40, there were no significant differences between both groups for the majority of the microtomographic parameters studied. In the HE-stained histological sections, it was observed that bone healing around implant threads occurred for both groups at day 40, enhancing osseointegration. Similar positive immunostainings were observed for both the RUNX2 osteoblastic differentiation factor and the OCN mineralization factor in the neoformed bone in the two experimental groups. The osteoclast activity evidenced by TRAP was similar in both groups, with a slight predominance for the granular group. Positive staining for VEGF growth factor was increased in the granular group, characterizing a superior osteoconductive potential for this biomaterial formulation. Besides, there were no differences in the values of implant removal torque between both groups. Thus, the two formulations o H + ß-TCP showed favorable osseointegration results in the long term, with similar amount and quality of bone tissue formation around the implants(AU)

Bone repair access of BoneCeramic™ in 5-mm defects: study on rat calvaria

Abstract Objective: The aim of this study was to evaluate the osteoconductive potential of BoneCeramic™ on bone healing in rat calvaria 5-mm defects. Material and Methods: A 5-mm calvaria bone defect was induced in three groups and the defect was not filled with biomaterial [Clot Group (CG)], autogenous bone (AG), or Bone Ceramic Group (BCG). Animals were euthanized after 14 or 28 days and the bone tissue within the central area of the bone defect was evaluated. Results were compared using ANOVA and Tukey test (p<0.05). Immunohistochemistry was performed using primary antibodies against osteocalcin, RUNX-2, TRAP, VEGF proteins, and 3-dimensional images of the defects in μCT were obtained to calculate bone mineral density (BMD). Results: In BCG, the defect was completely filled with biomaterial and new bone formation, which was statistically superior to that in the GC group, at both time-points (p<0.001 for 14 days; p=0.002 for 28 days). TRAP protein showed weak, RUNX-2 showed a greater immunolabeling when compared with other groups, VEGF showed moderate immunostaining, while osteocalcin was present at all time-points analyzed. The μCT images showed filling defect by BCG (BMD= 1337 HU at 28 days). Conclusion: Therefore, the biomaterial tested was found to be favorable to fill bone defects for the reporting period analyzed.

Avaliação histológica e por microscopia eletrônica de varredura da biocerâmica de fosfato de cálcio nano-estruturada micromacro porosa em grânulos em defeito crítico de rádio de coelhos / Histological and nano-structured calcium phosphate bioceramic micro-macro porous granules in critical defect rabbits radius scanning electron microscopy evaluation

Objetivou-se avaliar, histologicamente e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a evolução de defeitos críticos experimentais em rádio de coelhos preenchidos ou não com biocerâmica fosfocálcica nanoestruturada micromacro porosa em grânulos. Utilizaram-se 70 coelhos, Nova Zelândia, adultos jovens, machos, e realizou-se um defeito crítico nos rádios. Os membros constituíram os grupos: GI, biocerâmica lenta, GII, biocerâmica moderada e GIII, controle negativo. Após cada período experimental, os animais foram sacrificados, e os rádios coletados. As avaliações histológicas foram realizadas aos oito, 15, 30, 45, 60, 90 e 120 dias, e as análises de MEV aos 60, 90 e 120 dias. Histologicamente, observou-se processo de reparação óssea mais adiantado nos grupos GI e GII comparando-se ao GIII. Na MEV, constatou-se maior proporção de osso maduro e presença de ósteons secundários nos GI e GII, sendo mais evidente no GII, confirmando os achados histológicos. As cerâmicas promoveram preenchimento completo do defeito, enquanto no grupo controle houve preenchimento no centro do defeito, permanecendo espaços vazios nas laterais. Conclui-se que o emprego das biocerâmicas de absorção lenta e moderada favorece a regeneração óssea completa em defeitos críticos sendo indicadas como substituto ósseo. A maturação óssea ocorre mais precocemente quando se emprega a cerâmica de absorção moderada.(AU)

The objective was to evaluate, through histologic exam and by scanning electron microscopy (SEM), the evolution of experimental critical defects in radio or not filled with nano-structured calcium phosphate micro-macro porous bioceramic granules rabbits. We used 70 rabbits, New Zealand, young adults, males, there was a critical defect in radio. The members were the groups: GI, slow bioceramic, GII, GIII and bioceramic moderate, negative control. After each experimental period, the animals were sacrificed and the radios harvested. Histological evaluations were performed at eight, 15, 30, 45, 60, 90 and 120 days and SEM analyzes at 60, 90 and 120 days. Histologically there was bone healing process earlier in GI and GII compared to GIII. In SEM we observed a higher proportion of mature bone and presence of secondary osteons in GI and GII, being more evident in the GII, confirming the histological findings. Ceramic promoted complete filling of the defect, while the control group was filling in the center of the defect, with empty spaces remaining on the sides. In conclusion, the use of bioceramics, slow and moderate absorption favor complete bone regeneration in critical defects being indicated as a bone substitute. The maturation occurs earlier when employing the ceramic moderate absorption.(AU)

Avaliação histológica e histomorfométrica da regeneração óssea a partir da utilização de biomateriais em tíbias de ovinos / Histological and histomorphometric evaluation of bone regeneration with biomaterial in the tibia of sheep

Falhas ósseas são comumente encontradas na medicina veterinária em diferentes enfermidades, principalmente por traumas em grandes animais. Frequentemente faz-se necessário auxiliar este reparo tecidual para melhor correção desta falha. Os biomateriais foram desenvolvidos para cumprir esta função. A fim de avaliar o comportamento celular perante estes substitutos ósseos, a realização de testes in vivo é fundamental. A partir da observação da unidade morfofuncional do tecido é possível avaliar a quantidade e a qualidade do tecido neoformado. Atualmente, em estudos ortopédicos, os ovinos são considerados animais de escolha como modelo experimental. Falhas ósseas foram realizadas experimentalmente em ovinos, onde foram implantados biomateriais à base de quitosana, hidroxiapatita e colágeno. Após 60 dias foi realizada biopsia no local do reparo tecidual e por meio da histomorfometria da matriz orgânica, da análise descritiva da microscopia de luz e da microscopia eletrônica de transmissão, o tecido neoformado foi avaliado e comparado. Na histomorfometria, não houve diferença significativa quanto à quantidade de tecido neorformado do grupo controle e do grupo com biomaterial, porém quando comparado ao osso pré-existente, retirado no momento da confecção da falha, a área de matriz óssea foi menor. Na descrição da microscopia de luz e em maiores detalhes na análise ultra estrutural, observou-se o biomaterial em contato íntimo com o tecido neoformado, sugerindo boa biocompatibilidade. Foi possível observar o padrão da reparação tecidual, onde o membro controle e o membro com biomaterial não diferiram quanto à arquitetura tecidual, porém nas amostras com o implante do biomaterial foi identificada a presença do mesmo. Todas estas informações sugerem que o biomaterial não prejudicou a regeneração óssea, apresentou boa biocompatibilidade e denota potencial para auxiliar na rotina ortopédica de grandes animais.(AU)

Bone defects are commonly found in veterinary medicine through different disease such as trauma, especially in large animals. Frequently it is necessary to assist this tissue repair for better regeneration. Biomaterials in general are designed to this function. In order to understand the bone cells in the presence of bone substitutes, tests in vivo are essential for these studies. The quantity and quality of new tissue formation can be assessed by observation of tissue morphofunctional unit. Currently, in orthopedic studies sheep are considerated animals of choice for experimental development. Bone defects were performed experimentally in sheep and were implanted chitosan, hydroxyapatite and collagen biomaterials. After 60 days, biopsy was performed at the site of tissue repair and the new tissue formation was described, evaluated and compared by organic matrix bone histomorphometry and electronic transmission microscopy. After hystomorfometry analysis there was no difference between control group and biomaterial group, but when compare with pre-existent tissue, the values are smaller. In descriptive analysis was observed intimate contact with biomaterial and new tissue formation suggesting biocompatibility. It observed the pattern of tissue repair in control group and biomaterial group did not differ in the architecture tissue. However, in the biomaterial group was identified presence of the biomaterial in the specimen. All these data suggest that the biomaterial did not impair bone regeneration, had good biocompatibility and potential to assistant in orthopedic routine of large animals.(AU)

High temperature CO2 capture of hydroxyapatite extracted from tilapia scales / Captura de CO2 a altas temperaturas, de hidroxiapatitas extraídas de escamas de tilapia / Captura de CO2 a altas temperaturas por hidroxiapatita extraída de escamas de tilápia

Abstract Hydroxyapatite (HAp) was obtained from tilapia scales by two extraction methods: direct calcination and acid-base treatment. The physicochemical characteristics of the obtained HAps were evaluated by thermogravimetric analysis, X-ray fluorescence, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area, infrared spectroscopy, and basicity measurement at 298 K by CO2 -pulse titration. Furthermore, the CO2 capture capacity of the solids at high temperature was also determined. Both methods showed the presence of a HAp phase although significant differences in the properties of the solids were found. The HAp obtained by direct calcination, exhibited a lower crystallinity and a greater surface area and basicity than the HAp obtained by the acid-base treatment. These features were correlated with the solid's CO2 capture capacity. In this work, CO2 capture capacity values for HAp yielded by calcination ranged from 2.5 to 3.2 mg CO2 /g captured at 973 K, and for the acid-base treatment-derived HAp, CO2 capture capacity values between 1.2 to 2.5 mg CO2 /g were recorded. These results reveal the potential of HAps extracted from tilapia scales as solids with high CO2 capture capacity, thermal stability, and capture/release cycles reversibility.

Resumen Se obtuvo hidroxiapatita (HAp) de escamas de tilapia por dos métodos de extracción: calcinación directa y tratamiento ácido-base. Las características fisicoquímicas de las HAps obtenidas fueron evaluadas por análisis termogravimétrico, fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, área superficial, espectroscopia infrarroja y medición de basicidad a 298 K por titulación por pulso de CO2. Adicionalmente, se determinó la capacidad de captura de CO2 de los sólidos a alta temperatura. Ambos métodos mostraron la presencia de una fase de HAp, aunque se encontraron diferencias significativas en las propiedades de los sólidos. La HAp obtenida por calcinación directa exhibió una menor cristalinidad y una mayor área superficial y basicidad que la HAp obtenida con el tratamiento acido-base. Estas características se correlacionaron con la capacidad de captura de CO2 del sólido. En este trabajo, los valores de captura del CO2 con la HAp producidos por calcinación oscilaron entre 2.5 to 3.2 mg CO2/g capturado a 973 K, y con la HAp derivada del tratamiento ácido-base, se registraron valores de captura entre 1.2 to 2.5 mg CO2/g. Estos resultados revelan el potencial de HAps extraídos de escamas de tilapia como sólidos con una alta capacidad de captura de CO2, estabilidad térmica y reversibilidad de los ciclos de captura/liberación.

Resumo A hidroxiapatita (HAp) foi obtida a partir da escama de tilapia usando dois métodos de extração: calcinação direta e tratamento ácido-base. As características físico-químicas das hidroxiapatitas foram avaliadas por análise termogravimétrica, fluorescência de raios-X, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, área superficial, espectroscopia de infravermelho e medição de basicidade a 298 K por titulação de pulso de CO2. Além disso, determinou-se a capacidade de captura de CO2 dos sólidos a alta temperatura. Os dois métodos mostraram a presença da fase HAp, no entanto, diferenças significativas foram encontradas nas propriedades dos sólidos, sendo a HAp obtida por calcinação direta a que apresentou menor cristalinidade, maior área superficial e basicidade, características que foram correlacionadas com a capacidade de captura de CO2. Foram encontrados valores entre 2.5 a 3.2 mg CO2/g capturado a 973 K para a HAp obtida por calcinação e, entre 1.2 a 2.5 mg CO2/g para a HAp obtida por tratamento ácido-base. Isto revelou o potencial de HAp's extraídas da escama de tilapia como sólidos com alta capacidade de captura de CO2, estabilidade térmica e reversibilidade na liberação de CO2.

Analysis of indicators of osteogenesis, cytotoxicity and genotoxicity of an experimental ß-TCP compared to other bone substitutes / Análise dos indicadores da osteogênese, citotoxicidade e genotoxicidade de um ß-TCP experimental comparado a outros substitutos ósseos

The aim of this study was to evaluate the indicators of osteogenesis, cytotoxicity and genotoxicity of an experimental beta tri-calcium phosphate (experimental ß-TCP) compared with two other bone substitutes: bovine hydroxyapatite (HA) (Bio-Oss® - Geistlich) and beta tri-calcium phosphate (ß-TCP - Bionnovation). The cell viability and genotoxicity were measured by MTT and MNT assay, respectively. The indicators of osteogenesis were analyzed by alkaline phosphatase activity, total protein content, and calcium deposition. The MTT and MNT assay showed that none of the tested materials was cytotoxic nor genotoxic. Concerning the indicators of osteogenesis, it was observed that cells in contact with all the materials were able to induce the osteogenesis and this process was influenced by the period of the cell culture in contact with bone substitutes. Based on the results of this study, it was concluded that this experimental ß-TCP appears to be a promising material as a bone substitute.

O objetivo deste estudo foi avaliar os indicadores da osteogênese, citotoxicidade e genotoxicidade de um beta-tricálcio fosfato (ß-TCP experimental) comparado com dois outros substitutos ósseos : Hidroxiapatita Bovina (HA) (Bio-Oss® - Geistlich) e beta-tricálcio fosfato (ß-TCP - Bionnovation). A viabilidade celular e genotoxicidade foram mensuradas pelos ensaios MTT e MNT, respectivamente. Os indicadores da osteogênese foram analisados pela atividade de fosfatase alcalina (ALP), conteúdo de proteína total, e deposição de cálcio. Os ensaios MTT e MNT mostraram que nenhum dos materiais testados foi citotóxico ou genotóxico. Em relação aos indicadores da osteogênese, foi observado que as células em contato com todos os materiais foram capazes de induzir a osteogênese, e que esse processo foi influenciado pelo período da cultura celular em contato com os substitutos ósseos. Baseado nos resultados desse estudo, conclui-se que este ß-TCP experimental parece ser um material promissor para ser utilizado como substituto ósseo.

Dimensional changes of hard and soft tissues in post-extraction sites: evaluation of two biomaterials / Cambios dimensionales de los tejidos duros y blandos en sitios post-exodoncia: evaluación de dos biomateriales

ABSTRACT Introduction: the techniques for alveolar ridge preservation with different biomaterials show better healing processes and modify the patterns of alveolar bone resorption. The goal of this study was to evaluate the clinical, radiographic, and histological changes of tissues in post-extraction sites after 90 and 180 days by using two biomaterials for alveolar ridge preservation. Materials: descriptive study involving the extraction of twenty-seven uni- and biradicular teeth comparing two biomaterials randomly distributed. Group A received resorbable synthetic hydroxyapatite (OsseoU) and Group B received mineralized freeze-dried allogeneic bone (Tissue Bank®). Quantitative and qualitative measurements were made 180 days post-extraction. The statistical analysis was conducted with the Shapiro-Wilks, Levine, and Student t tests. Results: comparing the two biomaterials on day 180 yielded no statistically significant differences in terms of the "height" variable. The "width" variable yields a p = 0.010 value, suggesting statistically significant differences, since Group A is 0.789 ± 0.276 times better (3.72 ± 0.76) than group B (2.93 ± 0.55). The radiographic evaluation did not yield differences between both groups (p = 0.711). Conclusion: this study shows the dimensional changes of post-extraction sites in both groups, with a clinical difference in ridge width, and no radiographic or histological differences, neither statistically significant changes in terms of alveolar ridge height. Resorbable synthetic hydroxyapatite (OsseoU) is then a biomaterial as effective as mineralized freeze-dried allogeneic bone (Tissue Bank®).

RESUMEN. Introducción: las técnicas de preservación del reborde alveolar con diferentes biomateriales demuestran un mejor proceso de cicatrización que si no se lleva a cabo ningún procedimiento y modifican los patrones de reabsorción del hueso alveolar. El objetivo del presente estudio consistió en evaluar los cambios clínicos, radiográficos e histológicos de los tejidos en sitios post-exodoncia a los 90 y 180 días, utilizando dos biomateriales para la preservación del reborde. Materiales: estudio descriptivo en el que se hacen las exodoncias de veintisiete dientes uni- y birradiculares y se comparan dos biomateriales diferentes repartidos aleatoriamente. El grupo A recibió hidroxiapatita sintética reabsorbible (OsseoU) y el grupo B recibió hueso alogénico mineralizado, secado por congelación (Tissue Bank®). Se hicieron mediciones cuantitativas y cualitativas a los 180 días. El análisis estadístico se realizó con pruebas de Shapiro-Wilks, Levine y t-Student. Resultados: al comparar los dos biomateriales a los 180 días, se observa que en la variable "altura" no existen diferencias estadísticamente significativas. En la variable "amplitud" se establece un valor p = 0,010, lo cual indica que hay diferencias estadísticamente significativas, siendo 0,789 ± 0,276 mejor el grupo A (3,72 ± 0,76) comparado con el grupo B (2,93 ± 0,55). En la evaluación radiográfica no se reportan diferencias entre los dos grupos (p = 0,711). Conclusión: este estudio demuestra cambios dimensionales de los sitios post-exodoncia en ambos grupos, con diferencia clínica en la amplitud de reborde, y sin diferencias radiográficas ni histológicas, ni cambios estadísticamente significativos en cuanto a la altura del reborde. La hidroxiapatita sintética reabsorbible (OsseoU) es entonces un biomaterial igual de efectivo que el hueso alogénico mineralizado, secado por congelación (Tissue Bank®). Palabras claves: técnicas de preservación de reborde, hidroxiapatita sintética, hueso alogénico mineralizado, secado por congelación.

Avaliação da interação biológica entre compósito de quitosana, colágeno e hidroxiapatita e tecido ósseo ovino / Investigation of biological interactions of chitosan-collagen-hydroxyapatite composite with bone tissue in sheep

As lesões em membros de grandes animais são um desafio para médicos veterinários, uma vez que somente a osteossíntese não garante resultados satisfatórios. Muitos pesquisadores vêm se dedicando ao desenvolvimento e estudo de substitutos ósseos produzidos de materiais naturais, como quitosana, colágeno e hidroxiapatita, que auxiliam na regeneração óssea. Seis ovinos fêmeas da raça Santa Inês foram submetidos a ostectomias unicorticais de sete milímetros de diâmetro na região proximal da superfície dorsomedial dos III/IV metacarpianos. Foi implantado compósito de quitosana, colágeno e hidroxiapatita em um membro torácico para avaliação da biocompatibilidade do material ao tecido ósseo ovino, e no membro contralateral foi reproduzida a mesma técnica, porém foi mantido sem preenchimento, como controle. Após 60 dias do procedimento cirúrgico, realizou-se biópsia óssea na área de interface entre biomaterial/osso (membro com compósito) e tecido neoformado/osso (membro controle), para realização de avaliação histológica do material não descalcificado, por meio de microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura. Na análise histomorfométrica, mediante microscopia de luz, foi possível identificar maior porcentagem de tecido neoformado em membro controle, quando comparado ao membro com compósito (80% e 63,5%, respectivamente; P<0,05). Por meio da microscopia eletrônica de varredura, observou-se invasão da estrutura interna do compósito por tecido ósseo neoformado. Não houve formação de tecido cicatricial, reação de corpo estranho ou resposta inflamatória crônica nas amostras analisadas. Conclui-se que o compósito de quitosana, colágeno e hidroxiapatita, quando implantado em tecido ósseo ovino, apresenta biocompatibilidade e perfil osteocondutor.(AU)

Fracture management poses a great challenge to large animal practitioners. Osteosynthesis alone is often insufficient to provide satisfactory outcomes in large animals; therefore, several research efforts have been made to investigate and develop bone substitutes capable of promoting bone regeneration. Chitosan-collagen-hydroxyapatite composites constitute a promising alternative given their similar composition to bone. Six Santa Inês ewes were submitted to the creation of experimental 7mm wide unicortical defects on the dorsomedial aspect of the proximal III/IV metacarpal bone diaphysis. Limbs were randomly selected for treatment with chitosan-collagen-hydroxyapatite composite or to serve as untreated controls. Biopsy fragments were collected from the bone/new bone or the bone/biomaterial interface (control and treated defects respectively) within 60 days of surgery; composite biocompatibility was assessed using light and scanning electron microscopy. Histomorphometric analysis under light microscopy revealed greater percentage of new bone tissue in control compared to treated defects (80% and 63.5% respectively; P<0.05). No scar tissue formation, foreign body or chronic inflammatory reactions were observed. Scanning electron microscopy revealed invasion of the composite by new bone tissue. The chitosan-collagen-hydroxyapatite composite studied is biocompatible with bone and shows osteoconductive properties in sheep.