Orthodontic aligners: between passion and science

ABSTRACT Introduction: The benefits and safety of using orthodontic aligners have been reported more by clinical experience and expert opinion than by scientific evidence. Another important aspect is that aligners are constantly evolving. It is important to obtain evidence that allows for new updates in manufacturing technology, in the development of new movement planning protocols, in the incorporation and design of attachments, and in the aid of skeletal anchorage. Methods: Evidence retrieved from six electronic databases (CINAHL, MEDLINE, EMBASE, Psych Info, the Cochrane Library and the Joanna Briggs Library) is presented by means of questions and answers. Conclusions: There is evidence that the aligners presented different levels of difficulty in performing each type of movement, with rotational and vertical movements being the most difficult to perform. Regarding perception of pain due to tooth movement, it seems to have less impact at the beginning of treatment; but dealing with more phonoarticulatory changes seems to require more treatment time in more complex cases. Aligners do not prevent the occurrence of root resorption, although the incidence and severity of resorption may be reduced, making oral hygiene easier and accepting the risk of white spots, caries and periodontal disease. Given the conflicting evidence, the release of bisphenol-A from the aligner cannot be denied. Solutions must be found to reduce the environmental impact of aligners disposal. There is an urgent need for well-designed randomized controlled trials.

RESUMO Introdução: As vantagens e desvantagens do uso de alinhadores ortodônticos têm sido reportadas com base mais na experiência clínica e opinião de experts do que em evidências científicas. Outro aspecto importante é que os alinhadores estão em processo de evolução constante. Assim, torna-se importante obter evidências recentes, que abranjam as novas atualizações na tecnologia de confecção, no desenvolvimento de novos protocolos de planejamento para as movimentações, a incorporação e desenho dos attachments e o auxílio da ancoragem esquelética. Métodos: As evidências encontradas em seis bases de dados eletrônicas (CINAHL, MEDLINE, EMBASE, Psych Info, Biblioteca Cochrane e Biblioteca Joanna Briggs) serão apresentadas por meio de perguntas e respostas. Conclusões: Há evidências de que os alinhadores apresentam diferentes níveis de dificuldade para realizar cada tipo de movimento, sendo os movimentos rotacionais e verticais os mais difíceis de serem executados. Quanto à percepção da dor causada pela movimentação dentária, parece haver menos impacto no início do tratamento, mas os alinhadores produzem mais alterações fonoarticulatórias e parecem exigir mais tempo de tratamento em casos mais complexos. Não há evidência de diferença na estabilidade pós-tratamento, e os alinhadores não impedem a ocorrência de reabsorção radicular, apesar da incidência e a gravidade da reabsorção poderem ser menores, facilitam a higiene bucal, reduzindo o risco de manchas brancas, cáries e doenças periodontais. Dada a evidência conflitante, a liberação de bisfenol-A pelo alinhador não pode ser negada. É preciso encontrar soluções que reduzam o impacto ambiental do descarte dos alinhadores. Há uma necessidade urgente de ensaios clínicos randomizados bem desenhados.

Evaluation of biocompatibility of veneered Bio HPP and veneered lithium disilicate crowns in anterior zone (Randomized controlled clinical trial) / Avaliação da biocompatibilidade de coroas de Bio HPP e coroas de dissilicato de lítio na região anterior (ensaio clínico controlado randomizado)

Objective: Evaluation of the biocompatibility of Bio-High Performance Polymer (Bio HPP) crowns veneered with Visio-Ling versus e.max crowns veneered with e.max veneering system. Material and Methods: 42 full-coverage crowns were fabricated for maxillary anterior teeth. A swap was obtained using a sterile paper cone to determine bacterial count and type. Pocket depth (PD) was determined using a William Periodontal probe. Measurements were repeated after 3, 6, 9 and 12 months respectively. Patients were randomly divided into: Group A fabricated from IPS e.max crowns and Group B fabricated from Bio HPP crowns. The preparations were standardized with an equi-gingival, finish line. Fisher's test was used to compare between the two groups. The significance level was set at P ≤ 0.05. Statistical analysis was performed with Windows, Version 23.0. (IBM SPSS Statistics) Armonk, NY: IBM Corp. Results: Bio HPP and e.max showed no statistically significant difference in bleeding on probing and PD except after 9and 12 months; Bio HPP showed statistically significantly higher PD than e.max (P-value = 0.027, Effect size = 0.245) and (P-value = 0.011, Effect size = 0.310), respectively. Fisher's test showed there was no statistically significant difference between total bacterial counts and the type of the two materials. Conclusion: Both e.max and Bio HPP crowns revealed successful biological behavior. No significant difference between the materials regarding the bacterial count and type as well as the pocket depth, however after 9 and 12 months, Bio HPP showed a higher significant difference PD than e.max. (AU)

Objetivo: Avaliação da biocompatibilidade de coroas de Polímero Bio-High Performance (Bio HPP) estratificadas com Visio-Ling versus coroas e.max estratificadas com sistema de estratificação e.max. Material e Métodos: 42 coroas totais foram confeccionadas para dentes anteriores superiores. Uma amostra foi obtida usando um cone de papel estéril para determinar a contagem e o tipo de bactérias. A profundidade de bolsa (PD) foi determinada usando uma sonda periodontal de William. As medições foram repetidas após 3, 6, 9 e 12 meses, respectivamente. Os pacientes foram divididos aleatoriamente em: Grupo A fabricado com coroas IPS e.max e Grupo B fabricado com coroas Bio HPP. As preparações foram padronizadas com uma linha de término no nível da gengiva marginal. O teste de Fisher foi usado para comparação entre os dois grupos. O nível de significância foi estabelecido em P ≤ 0,05. A análise estatística foi realizada com Windows, versão 23.0. (IBM SPSS Statistics) Armonk, NY: IBM Corp. Resultados: Bio HPP e e.max não mostraram nenhuma diferença estatisticamente significativa no sangramento à sondagem e PD, exceto após 9 e 12 meses; Bio HPP mostrou PD estatisticamente significativa maior do que e.max (valor P = 0,027, tamanho do efeito = 0,245) e (valor P = 0,011, tamanho do efeito = 0,310), respectivamente. O teste de Fisher mostrou que não houve diferença estatisticamente significativa entre as contagens bacterianas totais e o tipo dos dois materiais. Conclusão: As coroas e.max e Bio HPP revelaram comportamento biológico bem-sucedidos. Não houve diferença significativa entre os materiais em relação à contagem e tipo de bactérias, bem como à profundidade da bolsa, no entanto, após 9 e 12 meses, o Bio HPP apresentou uma diferença significativamente mais elevada de PD do que e.max. (AU)

Histological analysis of elastic cartilages treated with alkaline solution / Análise histológica de cartilagens elásticas tratadas com solução alcalina

The elastic cartilage is composed by chondroblasts and chondrocytes, extracellular matrix and surrounded by perichondrium. It has a low regeneration capacity and is a challenge in surgical repair. One of obstacles in engineering a structurally sound and long-lasting tissue is selecting the most appropriate scaffold material. One of the techniques for obtaining biomaterials from animal tissues is the decellularization that decreases antigenicity. In this work, alkaline solution was used in bovine ear elastic cartilages to evaluate the decellularization and the architecture of the extracellular matrix. The cartilages were treated in alkaline solution (pH13) for 72 hours and lyophilized to be compared with untreated cartilages by histological analysis (hematoxylin-eosin, Masson's trichrome and Verhoeff slides). Areas of interest for cell counting and elastic fiber quantification were delineated, and the distribution of collagen and elastic fibers and the presence of non-fibrous proteins were observed. The results demonstrated that the alkaline solution caused 90% decellularization in the middle and 13% in the peripheral region, and maintenance of the histological characteristics of the collagen and elastic fibers and non-fibrous protein removal. It was concluded that the alkaline solution was efficient in the decellularization and removal of non-fibrous proteins from the elastic cartilages of the bovine ear.(AU)

A cartilagem elástica é composta por condroblastos e condrócitos, matriz extracelular e envolta por pericôndrio. Possui uma baixa capacidade de regeneração e é um desafio em reparos cirúrgicos. Um dos obstáculos na engenharia de tecido estruturalmente sólido e de longa duração é a seleção do material de arcabouço mais adequado. Uma das técnicas para obtenção de biomateriais oriundos de tecidos animais é a descelularização, que diminui a antigenicidade. Neste trabalho, foi utilizada solução alcalina em cartilagem elástica auricular bovina para avaliar a descelularização e a arquitetura da matriz extracelular. As cartilagens foram tratadas em solução alcalina (pH13) durante 72 horas e liofilizadas, e comparadas com cartilagens não tratadas por análise histológica (hematoxilina-eosina, tricrômio de Masson e Verhoeff). Foram determinadas as áreas de interesse para contagem celular e quantificação de fibras elásticas, observada a distribuição de colágeno e fibras elásticas e a presença de proteínas não fibrosas. Os resultados demonstraram que a solução alcalina causou 90% de descelularização na região central e 13% na região periférica, manutenção das características histológicas do colágeno e fibras elásticas e remoção das proteínas não fibrosas. Concluiu-se que a solução alcalina foi eficiente na descelularização e retirada de proteínas não fibrosas de cartilagens elásticas da orelha de bovinos.(AU)

Perspectivas del Uso de la Amalgama Dental bajo el Convenio de Minamata: Tendencias Nacionales e Internacionales / Perspectives of the Use of Dental Amalgam Under the Minamata Convention: National and International Tendencies / Perspectivas para o uso de amálgama dental sob a Convenção de Minamata: tendências nacionais e internacionais

Resumen El objetivo de este artículo de revisión es abordar el tema de la amalgama dental en relación con el Convenido de Minamata Sobre el Mercurio. Las decisiones que, al amparo de dicho convenio, se vienen tomando en el mundo, incluyendo Colombia, y que afectan la continuidad de la amalgama como material de restauración dental, siendo esto agravado por los altos niveles de prevalencia de la caries dental a nivel global. Se revisa la posición de algunas organizaciones internacionales y sus decisiones basadas en lo que la evidencia científica disponible muestra sobre la toxicidad y biocompatibilidad de la amalgama, y sus posibles materiales de reemplazo. Se revisa el panorama nacional y el impacto de las decisiones gubernamentales sobre la profesión odontológica.

Abstract The aim of this review article is to address the issue of dental amalgam in relation to the Minamata Convention on Mercury. The decisions that, under this convention, are being taken in the world, including Colombia, and which affect the continuity of amalgam as dental restoration material, this is being aggravated due to the high levels of prevalence of dental caries globally. The position of some international organizations, their decisions based on the available scientific evidence about the toxicity and biocompatibility of amalgam, and its possible replacement materials are reviewed. The national landscape and the impact of government decisions on the dental profession are reviewed.

Sumário O objetivo deste artigo de revisão é abordar a questão da amálgama dental em relação ao Acordo de Minamata sobre Mercúrio. As decisões que, sob este acordo, estão sendo tomadas no mundo, incluindo a Colômbia, e que afetam a continuidade do amálgama como material de restauração dentária, agravadas pelos altos níveis de prevalência mundial de cárie dentária. A posição de algumas organizações internacionais e suas decisões são revisadas com base no que as evidências científicas disponíveis mostram sobre a toxicidade e biocompatibilidade do amálgama e seus possíveis materiais de substituição. A paisagem nacional e o impacto das decisões do governo na profissão odontológica são revistos.

Avaliação da citotoxicidade e resposta tecidual de soluções irrigadoras experimentais a partir de biovidro e biovidro modificado com cobalto / Evaluation of cytotoxicity and tissue response of experimental irrigating solutions from bioglass and bioglass modified with cobalt

Introdução: Novas formulações de materiais vítreos apresentaram atividade antimicrobiana e osteoindutora. Objetivos: O objetivo deste estudo foi avaliar a citotoxicidade e a biocompatibilidade de soluções produzidas a partir de novas formulações de biovidros, o F18 (biovidro experimental) e o F18 com Cobalto (F18-Co; biovidro experimental dopado com cobalto), comparadas à água de cal, obtida a partir de solução com hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). Material e métodos: O F18 foi preparado e moído, e parte deste foi dopada com cobalto. As soluções foram preparadas com cada material (1:10 de pó para água), formando os grupos F18, F18-Co e Ca(OH)2. Células L929 foram cultivadas, e a viabilidade celular avaliada a partir das soluções e de suas diluições (½, », 1/8 e 1/16 diluição) pelo teste MTT, após 24 e 48 horas. Para avaliar a biocompatibilidade, tubos de polietileno foram preenchidos com esponjas de fibrina embebidas nas soluções não diluídas, e tubos embebidos em soro fisiológico serviram de controle. Os tubos foram implantados no dorso de 16 ratos. Após 7 e 30 dias (n = 8), os ratos foram eutanasiados, e os tubos com o tecido circundante foram processados para coloração de hematoxilina-eosina (H.E.) e análise da inflamação através de escores. Os dados paramétricos (citotoxicidade) foram submetidos aos testes de normalidade para definir o teste estatístico a ser empregado, e os dados não-paramétricos (H.E.), foram avaliados pelos testes de Kruskal Wallis e Dunn (p < 0,05). Resultados: As soluções não diluídas dos materiais, e as diluições de ½ e », reduziram a viabilidade celular em 24 h (p < 0,05). As diluições de 1/8 e 1/16 do F18 e F18Co apresentaram viabilidade celular semelhante ao controle (p > 0,05), o que não ocorreu com Ca(OH)2 (p < 0,05), que foi citotóxico. Em 48 h, apenas as soluções não diluídas e diluições de ½ e » do F18 foram similares ao controle (p > 0,05), e as demais foram citotóxicas. Mas as diluições de 1/8 e 1/16 do F18Co teve um aumento na viabilidade celular comparadas às soluções do Ca(OH)2 (p < 0,05), e foram semelhantes ao controle (p > 0,05). Aos 7 dias, controle, F18 e F18-Co apresentaram inflamação moderada, e Ca(OH)2, severa (p > 0,05); a cápsula fibrosa foi espessa. Aos 30 dias, controle e F18-Co apresentaram inflamação leve comparados ao F18, com inflamação moderada (p < 0,05); Ca(OH)2 teve inflamação leve ( p > 0,05); a cápsula fibrosa foi fina na maior parte dos espécimes . Conclusões: Soluções experimentais de F18 e F18 dopado com cobalto são citocompatíveis, diferentemente da solução de Ca(OH)2; todas as soluções apresentaram biocompatibilidade(AU)

Introduction: New formulations of vitreous materials showed antimicrobial and osteoinductive activity. Objectives: The aim of this study was to evaluate the cytotoxicity and biocompatibility of solutions produced from new formulations of bioglass, F18 (experimental bioglass) and F18 with Cobalt (F18-Co; experimental bioglass doped with cobalt), compared to lime water, obtained from a solution with calcium hydroxide (Ca(OH)2). Material and methods: The F18 was prepared and ground, and part of it was doped with cobalt. The solutions were prepared with each material (1:10 powder to water), forming groups F18, F18-Co and Ca(OH)2. L929 cells were cultured, and cell viability assessed from solutions and from its dilutions (½, », 1/8 and 1/16 dilution) by the MTT test, after 24 and 48 hours. For biocompatibility analysis, polyethylene tubes were filled with fibrin sponges embedded in the non-diluted solutions, and tubes embedded in saline solution served as controls. The tubes were implanted on the dorsum of 16 rats. After 7 and 30 days (n = 8), the rats were euthanized, and the tubes with the surrounding tissue were processed for staining of hematoxylin-eosin (H.E.) and analysis of inflammation through scores. The parametric data (cytotoxicity) were subjected to normality tests to define the statistical test to be used, and the nonparametric data (H.E.), were evaluated by the Kruskal Wallis and Dunn tests (p < 0.05). Results: Undiluted solutions of the materials, and dilutions of ½ and », reduced cell viability in 24 h (p < 0.05). The 1/8 and 1/16 dilutions of F18 and F18-Co showed cell viability similar to the control (p > 0.05), which did not occur with Ca(OH)2 (p <0.05), which was cytotoxic. At 48 h, only undiluted solutions and dilutions of ½ and » of F18 were similar to the control (p > 0.05), and the others were cytotoxic. However, the 1/8 and 1/16 dilutions of F18-Co had an increase in cell viability compared to Ca(OH)2 solutions (p <0.05), and were similar to the control (p > 0.05). At 7 days, control, F18 and F18-Co showed moderate inflammation, and Ca(OH)2, severe (p > 0.05); the fibrous capsule was thick. At 30 days, control and F18-Co showed mild inflammation compared to F18, with moderate inflammation (p < 0.05); Ca(OH)2 had mild inflammation (p > 0.05); the fibrous capsule was thin in most specimens. Conclusions: Experimental solutions of F18 and F18 doped with cobalt are cytocompatible, unlike the Ca(OH) 2 Keywords: solution; all solutions showed biocompatibility(AU)

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)

Osteogênese e formação de biofilmes em superfícies de titânio submetidas ao tratamento de implantação iônica por imersão em plasma de oxigênio / Osteogenesis and biofilms formation on titanium surfaces submitted to ion implantation treatment by immersion in oxygen plasma

Neste estudo foram caracterizadas superfícies de titânio (Ti) obtidas após utilização de diferentes temperaturas pela técnica de implantação iônica por imersão em plasma de oxigênio (O-IIIP), bem como correlacionado o efeito deste tratamento com a osteogênese e formação de biofilmes microbianos monotípicos. As amostras foram caracterizadas por meio de análises de química de superfície, rugosidade e textura da superfície, molhabilidade e resistência à corrosão. Além disso, análises de biocompatibilidade por meio de interação e viabilidade celular, conteúdo de proteína total, atividade de fosfatase alcalina e quantificação de nódulos de mineralização foram realizadas sobre a linhagem celular MG-63 (osteoblato humano). Análise de formação de biofilmes de Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans e Candida albicans sobre as superfícies também foi realizada. Os dados foram estatisticamente analisados por teste ANOVA e Tukey (p<0,05, p<0,001 e p<0,0001). Os resultados das análises de química de superfície demonstraram um aumento proporcional da quantidade de O conforme aumento da temperatura utilizada na técnica de O-IIIP, verificando ainda a presença de TiO2 nos grupos tratados a 500ºC e 600ºC. Foi observado que, em escala nanométrica, houve um aumento significativo da rugosidade e da área superficial nas amostras tratadas com O-IIIP conforme aumento da temperatura utilizada, apresentando ainda, um aumento significativo da hidrofobicidade e resistência à corrosão nas amostras tratadas com O-IIIP. A análise de biocompatibilidade demonstrou aumento significativo em relação à viabilidade celular, produção de proteína total, atividade de fosfatase alcalina e formação de nódulos de mineralização no grupo tratado com OIIIP a 600ºC, em relação aos demais grupos. Nas análises realizadas com biofilmes microbianos monotípicos foi verificada redução significativa de microorganismos, principalmente nos grupos submetidos ao tratamento com O-IIIP a 500ºC e 600ºC. Com isso, foi concluído que, as amostras submetidas à técnica O-IIIP apresentaram superfícies com variações químicas e físicas, as quais foram proporcionais ao aumento da temperatura utilizada no tratamento, sendo que o grupo tratado com temperatura mais elevada (600ºC) demonstrou influência positiva na atividade e diferenciação celular, além de exibir redução na formação de biofilmes monomicrobianos(AU)

In this study, titanium surfaces were produced by the ion implantation technique, immersing samples in oxygen plasma (O-IIIP), at different temperatures. Therapeutic effects of the surface modification were evaluated for osteogenesis and formation of monotypic microbial biofilms. Roughness, texture, wettability, corrosion resistance and chemical composition of the samples were characterized. Moreover, biocompatibility of the produced materials was verified by cell interaction and viability, total protein content, alkaline phosphatase activity, and quantification of mineralization nodules assays were performed on MG-63 (human osteoblate) cells. Biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans and Candida albicans on surfaces was also evaluated. Data were statistically analyzed by ANOVA and Tukey test. A proportional intensification in the amount of oxygen was observed as the temperature used in the O-IIIP technique raised, also, TiO2 was observed in the groups treated at 500 ºC and 600 ºC. At nanoscale, there was a statistic increase in both roughness and surface area in samples treated with O-IIIP as a result of the increase of the temperature used. Hydrophobicity and corrosion resistance were also higher in samples treated with OIIIP. According to the performed biocompatibility analyzes, cell viability, total protein production, alkaline phosphatase activity and the formation of mineralized nodules were stimulated and increased in the group treated with O-IIIP at 600 ºC, compared to the other groups. In the assays performed with monotypic microbial biofilms, a statistic reduction of microorganisms was observed especially in the groups submitted to O-IIIP treatment at 500 ºC and 600 ºC. Therefore, we demonstrated here that O-IIIP technique was able to chemically and physically modify surfaces, and these modifications were proportional to the increase in temperature used in the treatment. Samples treated with the highest evaluated temperature (600ºC) had a positive influence in cell activity and differentiation, and in reducing monomicrobial biofilms formation(AU)

Biocompatibility of polyamide 12 intramedullary rod after humeral consolidation in white Plymouth Rock birds / Biocompatibilidade de haste intramedular bloqueada de poliamida 12 após consolidação óssea umeral em aves Plymouth Rock branca

Technological and tissue engineering have enabled available, biologically inert, and low cost materials to be considered as viable alternatives in the surgical treatment of long bone fractures in birds. The aim of this study was to microscopically analyse osteotomized humerus of birds following the insertion of solid laser-sintered polyamide 12 rods in order to detect foreign body reaction and, thus, verify the bioinert property of the material in the bone fracture environment. Polyamide 12 intramedullary rods were inserted into the osteotomized humerus of 10 birds (white Plymouth Rock) and blocked using 2mm diameter cortical screws of varying lengths. The birds were operated at 60 days of age and monitored post-operatively for three months. Animals were euthanized at 150 days old and samples of the operated humerus collected for immunohistochemistry, light and scanning electron microscopy analysis. Results show bone consolidation without rejection of the implant and absence of inflammatory cells. Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) was expressed in the endothelial cells of the blood vessels at the site of the newly formed bone surrounding the implant, indicative of local angiogenesis. There was no bone growth on the surface of the rod; however, the implant did not interfere with the circumjacent bone repair. Thus, the findings of this study corroborate with the literature in characterizing polyamide as a bioinert material and, under the studied conditions, it can be concluded that polyamide 12 intramedullary rod is biocompatible and provides adequate bone consolidation in humeral fractures with no signs of rejection.(AU)

Com o desenvolvimento tecnológico e crescimento da engenharia de tecidos, o uso de materiais disponíveis, bioinertes e debaixo custo pode ser alternativa viável para o tratamento cirúrgico de fraturas em ossos longos nas aves. O objetivo do estudo foi realizar avaliação microscópica óssea após a implantação de haste maciça de poliamida, implantada em úmeros osteotomizados de galinhas para detectar reação do tipo corpo estranho, verificando a propriedade "bioinerte" do material no ambiente de fratura óssea. Foram utilizados 10 galos (Plymouth rock branca) e implantou-se a haste perfazendo o bloqueio das mesmas com parafusos corticais de 2 mm de diâmetro com comprimentos de acordo com a necessidade. As aves foram operadas aos 60 dias de vida e o acompanhamento pós-operatório ocorreu por três meses. Após a eutanásia, foram realizadas coletas do úmero operado (local de consolidação óssea) paraexame histopatológico, imuno-histoquímico e de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram consolidação óssea, sem presença de rejeição do material, com ausência de células inflamatórias. A neoformação óssea ao redor do implante expressou VEGF (fator de crescimento endotelial vascular) nas células endoteliais dos vasos sanguíneos caracterizando angiogênese no local. Na região de interface de tecido ósseo com a poliamida não foram observadas micro fraturas. Não houve crescimento ósseo na superfície da haste, porém a mesma não atrapalhou o reparo ósseo circunjacente. Assim, esse estudo corrobora com a literatura caracterizando a poliamida como um material bioinerte, e nas condições estudadas pode-se concluir que o uso da haste intramedular de poliamida 12 proporcionou consolidação óssea nesse modelo biológico nesse tipo de fratura, não havendo indícios de induzir rejeição.(AU)

Reação tecidual em subcutâneo de ratos frente a um cimento reparador à base de MTA com alta plasticidade / Tissue reaction to repair cement based on MTA with high plasticity in subcutaneous of rats

Este estudo teve como objetivo avaliar a biocompatibilidade, através de análise histopatológica e de imuno-histoquímica, de um novo cimento reparador à base de MTA com alta plasticidade: MTA HP (Angelus Londrina, PR). O MTA branco (Angelus Londrina, PR), e um material a base de óxido de zinco e eugenol (IRM, Dentsply, Petrópolis, RJ) foram utilizados como referências para comparação. Para isso, trinta ratos machos de linhagem Wistar tiveram inoculados no tecido subcutâneo um tubo de polietileno vazio (controle negativo) e mais três tubos, cada um preenchido com um dos materiais testados. Os animais foram eutanasiados após 7, 30 e 60 dias da implantação dos tubos e as amostras foram fixadas e incluídas em parafina. Os cortes histológicos foram corados com hematoxilina e eosina e tricômico de gomori para avaliação das reações inflamatórias e a presença de angiogênese foi realizada utilizando o marcador VEGF (do inglês vascular endothelial growth factor). Os cortes também foram corados com Picrosirius Red para quantificar as fibras colágenas do tipo I e tipo III, assim como a coloração de Weigert foi realizada para observar as fibras elásticas. Os dados não-paramétricos foram analisados usando o ensaio de Kruskal-Wallis seguido do teste de Dunn. Os níveis de significância adotados foram de 5% (P < 0,05). Os resultados mostraram diferença significativa da resposta inflamatória após 60 dias entre os grupos IRM e tubo vazio (P < 0,05). O MTA HP apresentou biocompatibilidade similar ao MTA branco e ao grupo controle negativo em todos os períodos experimentais. Além disso, após 7 dias o MTA HP estimulou a angiogênese de forma menos acentuada que o MTA branco, assim como apresentou inicialmente um remodelamento mais lento da matriz extracelular quando comparado ao MTA branco e o IRM. Foi observado uma diminuição da espessura da cápsula fibrosa, da quantidade de fibras elásticas e da imonumarcação com VEGF em todos os grupos experimentais e controle negativo ao longo do processo de cicatrização. Após 60 dias os grupos experimentais apresentaram matriz extracelular com tecido conjuntivo mais maduro, com predominância de fibras colágenas do tipo I. De acordo com os resultados obtidos no presente estudo, pode-se concluir que o novo cimento reparador com alta plasticidade, MTA HP, apresentou-se biocompatível em todos os períodos experimentais, com resultados similares aos grupos controle negativo e experimentais com MTA branco e IRM.

This study evaluated the biocompatibility, through histopathological analysis and immunohistochemistry of a new repair cement based on MTA with high plasticity: MTA HP (Angelus Londrina, PR). White MTA (Angelus Londrina, PR), and a material based on zinc oxide and eugenol (IRM, Dentsply, Petrópolis, RJ) were used as references for comparison. Thirty male Wistar rats had inoculated into the subcutaneous tissue an empty polyethylene tube (negative control) and three more tubes, each filled with one of the tested materials. The animals were euthanized after 7, 30 and 60 days of tube implantation and the specimens were fixed and embedded in paraffin. The sections were stained with hematoxylin and eosin and gomori trichrome to assess inflammatory reactions, and the presence of angiogenesis was performed using the VEGF (vascular endothelial growth factor) marker. The sections were also stained with Picrosirius Red to quantify as type I and type III collagen fibers, as well as a Weigert staining was performed to observe elastic fibers. Non-parametric data were analyzed using the Kruskal-Wallis assay followed Dunn's test. The significance levels adopted were 5% (P < 0.05). The results demonstrated a significant difference in inflammatory response after 60 days between IRM and empty tube groups (P < 0.05). MTA HP showed similar biocompatibility to the White MTA and the negative control group in all experimental periods. Furthermore, after 7 days MTA HP stimulated less pronounced angiogenesis than White MTA, as it initially exhibited slower extracellular matrix remodeling when compared to White MTA and IRM. A decrease in the thickness of the fibrous capsule, the amount of elastic fibers and the immunostaining with VEGF in all experimental groups and control throughout the healing process was observed. After 60 days, the experimental groups presented extracellular matrix with more mature connective tissue, with predominance of type I collagen fibers. According to the results obtained in the present study, it can be concluded that the new repair cement with high plasticity, MTA HP, was biocompatible in all the experimental periods, presenting similar results to the control and experimental groups with White MTA and IRM.

Avaliação do peptídeo LL-37 em contato com células-tronco da polpa dentária / Evaluation of LL-37 Peptide in contact with stem cells from dental pulp

O peptídeo LL-37 (catelicidina derivada de humano), é liberado por algumas células humanas e capaz de neutralizar os tecidos com lipopolissacarídeo (LPS), além de atrair células da polpa, e induzir a angiogênese, características que o tornam um possível adjunto para a regeneração do complexo dentino-pulpar. O objetivo desse trabalho foi avaliar in vitro a biocompatibilidade do peptídeo LL-37 nas concentrações de 5 e 10 µg/mL, e sua possível atuação na diferenciação de células-tronco da polpa dentária (DPSC) para odontoblastoslike. Com esse propósito, foram avaliados: (a) a citotoxicidade, pelo teste MTT; (b) a genotoxicidade, através do ensaio do micronúcleo; (c) a produção e quantificação de óxido nítrico; (d) as fases do ciclo celular, por citometria; (e) a expressão de alguns genes associados à formação de tecido mineralizado, através do teste qRT-PCR; (f) o conteúdo de proteína total; (g) a atividade de fosfatase alcalina (ALP); e (h) a produção de sialofosfoproteína dentinária (DSPP), pelo ensaio imunoenzimático ELISA. Foi observado que as concentrações de 5 e 10 µg/mL de LL-37 não foram citotóxicas e ainda aumentaram, em geral, a viabilidade celular (p<0,05), sendo que os maiores valores de absorbância foram observados no 3° dia de contato. As concentrações testadas também não induziram genotoxicidade, após 7 dias de contato, tendo sido genotóxico apenas o grupo controle positivo (EMS) (p<0,05). Ainda, não foi observado diferença estatisticamente significativa na produção de nitrito, pelas células expostas ao LL-37 após 7 dias, em ambas as concentrações. A análise do ciclo celular, evidenciou maior porcentual de células na fase G0/G1, em todos os grupos (p<0,05). Quando estes foram comparados, foi observado maior quantidade de células na fase G0/G1 na concentração de 10 µg/mL de LL- 37 comparada ao grupo controle (p<0,05). Por outro lado, o grupo controle exibiu mais células na fase G2 e em mitose (M) que os grupos tratados com 5 e 10 µg/mL de LL-37 (p<0,05), e mais células na interfase (S) que o grupo tratado com 10 µg/mL de LL-37 (p<0,05). A análise da expressão gênica demonstrou que não houve aumento de expressão dos genes fosfatase alcalina, osteocalcina, osteopontina e Runx2 após tratamento com ambas as concentrações do peptídeo, no 3° dia. Além disso, não foi observado diferença estatisticamente significativa na ALP nos grupos tratados e controle, após 3 e 14 dias, enquanto o conteúdo de proteína total foi maior aos 14 dias nos grupos tratados com LL-37 (p<0,05) Ainda, aos 3 dias, a produção da proteína DSPP foi maior no grupo tratado com 10 µg/mL de LL-37 (p<0,05). Com base nesses resultados, pode-se concluir que o LL-37 é biocompatível nas concentrações testadas nesse trabalho, e ainda aumenta o número de células viáveis, principalmente em período inicial. Além disso, aos 3 dias, na concentração de 10 µg/mL, ele retarda o ciclo celular e aumenta a expressão da proteína DSPP, além de aumentar a síntese proteica aos 14 dias, o que indica que esse peptídeo pode desempenhar algum tipo de função na diferenciação odontoblástica (AU)

The LL-37 peptide (human derived cathelicidin) is released by some human cells and able of neutralizing the tissues that present lipopolysaccharide (LPS), as well as, attracts pulp cells and induces angiogenesis; characteristics that makes it a possible adjunct for regeneration of the dentin-pulp complex. The aim of this study was evaluate in vitro the biocompatibility of LL-37 in the concentrations of 5 and 10 µg/mL, and its possible performance in the differentiation of dental pulp stem cells (DPSC) into odontoblasts-like cells. For this purpose, it was evaluated: (a) the cytotoxicity by MTT assay; (b) the genotoxicity by the micronucleus test; (c) the production and quantification of nitric oxide; (d) the cell cycle, by flow cytometry; (e) the expression of genes associated with the mineralization by qRT-PCR; (f) the total protein content; (g) the alkaline phosphatase activity (ALP); and (h) the production of dentine sialofosfoprotein (DSPP) by indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). It was observed that the concentrations of 5 and 10 µg/ml of LL-37 were not cytotoxic, in addition to they increased, in general, the cell viability (p<0,05). Moreover, higher absorbance values were observed on 3rd day of contact. After 7 days, the tested concentrations also did not induce genotoxicity, (p<0,05); only the positive control group (EMS) was genotoxic (p<0.05). Furthermore, there was not statistical significance in the nitrite production by the cells exposed to LL-37 for 7 days, in both concentrations. The cell cycle test showed higher percentage of cells in the phase G0/G1 in all groups (p<0.05). When they were compared, it was noticied that concentration of 10 ug/ml of LL-37 arrested the cells in G0/G1 compared to the control group (p<0.05). On the other hand, the control group, exhibited higher amount of cells in G2 and mitosis (M) than the others (p<0.05) and also higher number of cells in interfase (S) than the group treated with 10 µg/mL of LL-37 (p<0.05). On the 3rd day, the analysis of gene expression demonstrated no increase in the expression of the genes alkaline phosphatase, osteocalcin, osteopontin and Runx2, after treatment with both peptide concentrations. Furthermore, it was not observed statistical significance in the ALP in the treated and control groups after 3 and 14 days, while total protein content was higher in the groups treated with LL-37, at 14 days (p<0.05). On the 3rd day, the production of DSPP protein was higher in the group treated with 10 µg/mL of LL-37 (p<0.05). Based on these results, it can be concluded that LL-37 is biocompatible at these concentrations and increases the number of viable cells, especially in the initial period. Moreover, on the 3rd day, the concentration of 10 µg/mL arrests the cell cycle, and increases the expression of DSPP protein, in addition to raising the protein content at 14 days, which indicates that this peptide may present some kind of function in the odontoblastic differentiation(AU)

Avaliação da eficácia e aplicabilidade de processo de esterilização por ozônio / Evaluation of the effectiveness and applicability of the ozone sterilization process

A busca contínua por tecnologias de esterilização a baixa temperatura deve-se à necessidade de adequação dos agentes esterilizantes às características físicoquímicas dos produtos, à conveniência de maior rapidez no processamento, além dos apelos ambientais, em comparação, por exemplo, com o método de esterilização por óxido de etileno. Desta forma surgiu interesse pelo ozônio (O3), o qual pode ser considerado o mais potente germicida natural que existe, sendo capaz de eliminar microrganimos (na forma vegetativa e esporulada) com alta eficiência e rapidez, graças a sua atividade altamente oxidante. O presente trabalho teve por objetivo proceder estudos para a determinação de parâmetros para o processo de esterilização empregando ozônio, além de avaliar a eficácia do agente esterilizante em questão. O processo de esterilização foi desafiado com esporos de Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 o qual se caracteriza frente as mesmas com elevada resistência. A eficácia esterilizante do ozônio foi avaliada através de carreadores inoculados com 106 do esporo, introduzidos em seringas de 3 mL e tubos com diferentes comprimentos e diâmetros, simulando produtos médico hospitalares. Tais dispositivos foram submetidos a meio ciclo e ciclo completo do processo de esterilização por ozônio. A validação do processo foi comprovada através dos resultados satisfatórios para meio ciclo, obtidos com os testes efetuados. Desta forma, foi possível constatar a eficácia do processo de esterilização por ozônio. Adicionalmente, foram objeto de investigação materiais termossensíveis distintos obtidos de produtos médico-hospitalares, a fim de estudar a influência do ozônio sobre as características intrínsecas desses materiais. As amostras foram submetidas ao ciclo completo de esterilização e analisadas pelo teste de citotoxicidade in vitro e avaliação da superfície dos materiais por espectrofotometria com transformadas de Fourier com acessório de refletância atenuada (ATR-FTIR) para esclarecer eventuais efeitos do processo sobre a biocompatibilidade das mesmas. Embora os materiais estudados não demonstraram efeito citotóxico após serem submetidos à esterilização por ozônio, a superfície do derivado de polietileno (PE) demonstrou uma banda de oxidação em consequência da ação do agente esterilizante

Ozone (O3) can be considered the most potent natural germicide against microorganisms (in vegetative and spore forms) with high efficiency and speed, because of its highly oxidizing activity. Despite this, there are a few studies describing the application of ozone as a sterilizing agent of medical devices. The aim of this paper was to describe the development and validation of a sterilization cycle applied to medical devices. The sterilization process was challenged with Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores, which have shown great resistance. The sterilizing effect of ozone was measured using carriers inoculated with 106 spores, introduced into a 3 mL syringe and lumens of tubes of different sizes and diameters simulating hospital medical products, which have undergone a half-cycle or complete cycle. The validation process was confirmed by the satisfactory results for the half cycle, which indicate an appropriate sterility assurance level. Thus, one can consider the ozone sterilization process effective for medical devices. On the other hand, there was a need to evaluate the safety of ozone sterilization in terms of medical device materials in order to clarify the influence of ozone on the intrinsic characteristics of these materials. The samples were submitted to the complete cycle of sterilization and analysis by the "in vitro" cytotoxicity test and evaluation of the surface of the materials using ATR-FTIR spectrometry to clarify eventual of the process on a biocompatibility. Although the materials studied did not demonstrate a cytotoxic effect after being subjected to ozone sterilization, the surface of the polyethylene (PE) derivative demonstrated an oxidation band as a consequence of the action of the sterilizing agent

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.

Hydroxyapatite, polycaprolactone and alendronate composites for bone regeneration in rabbits' olecranon: histological features / Compósitos de hidroxiapatita, policaprolactona e alendronato na regeneração óssea em olécrano de coelhos: características histológicas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a biocompatibilidade e a osseointegração de compósitos de hidroxiapatita (HA), policaprolactona (PCL) e alendronato (ALN) em defeitos ósseos produzidos no olécrano de coelhos. Trinta e seis coelhos foram distribuídos em quatro grupos, recebendo como tratamento: (1) compósito de HA (49,5%), PCL (49,5%) e ALN (1%); (2) HA (50%) e PCL (50%); (3) PCL (100%); e (4) solução salina 0,9%. As amostras para análise histológica foram coletadas de três animais de cada grupo aos oito, 45 e 90 dias de pós-operatório. No oitavo dia, as bordas do defeito ainda eram identificáveis em todos os grupos. Tecido ósseo novo era formado em contato com o biomaterial apenas nas formulações que incluíam HA. Essas características continuaram evidentes nos outros momentos analisados, embora o defeito estivesse preenchido pelo tecido regenerado. A presença dos biomateriais foi verificada nos três momentos em todos os grupos. Não houve evidências de reação indesejável ao biomaterial. As análises histológicas e histomorfométricas mostraram que os biomateriais são biocompatíveis e aqueles contendo a hidroxiapatita favoreceram a formação óssea no início do processo de regeneração, embora o alendronato não tenha apresentado qualquer efeito.

Hydroxyapatite, polycaprolactone and alendronate composites for bone regeneration in rabbits' olecranon: histological features / Compósitos de hidroxiapatita, policaprolactona e alendronato na regeneração óssea em olécrano de coelhos: características histológicas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a biocompatibilidade e a osseointegração de compósitos de hidroxiapatita (HA), policaprolactona (PCL) e alendronato (ALN) em defeitos ósseos produzidos no olécrano de coelhos. Trinta e seis coelhos foram distribuídos em quatro grupos, recebendo como tratamento: (1) compósito de HA (49,5%), PCL (49,5%) e ALN (1%); (2) HA (50%) e PCL (50%); (3) PCL (100%); e (4) solução salina 0,9%. As amostras para análise histológica foram coletadas de três animais de cada grupo aos oito, 45 e 90 dias de pós-operatório. No oitavo dia, as bordas do defeito ainda eram identificáveis em todos os grupos. Tecido ósseo novo era formado em contato com o biomaterial apenas nas formulações que incluíam HA. Essas características continuaram evidentes nos outros momentos analisados, embora o defeito estivesse preenchido pelo tecido regenerado. A presença dos biomateriais foi verificada nos três momentos em todos os grupos. Não houve evidências de reação indesejável ao biomaterial. As análises histológicas e histomorfométricas mostraram que os biomateriais são biocompatíveis e aqueles contendo a hidroxiapatita favoreceram a formação óssea no início do processo de regeneração, embora o alendronato não tenha apresentado qualquer efeito.(AU)

Hydroxyapatite-lignin composite as a metallic implant-bone tissue osseointegration improver: experimental study in dogs / Compósito de hidroxiapatita sintética e lignina como promotor de osseointegração entre implante metálico e tecido ósseo: estudo experimental em cães

The study aimed to evaluate biocompatibility, osteoconduction and osseointegration of a pasty composite of hydroxyapatite (20%) and lignin (80%) as a promoter of metal implant and bone tissue integration. An intramedullary Schanz pin was implanted in both tibias of fifteen bitches. In the left tibia, the pin was coated with the biomaterial at the time of surgery. Marrow cavity was also filled with the biomaterial. Right limb did not receive the biomaterial, then constituting the control group. Tibias were harvested from five animals at 8, 60 and 150 days after surgery; three of them were analyzed by histological and biomechanical assessment and the two remaining tibias by X-ray diffraction. Results showed that the biomaterial is biocompatible, with osteoconductivity and osseointegration properties. Histological analysis and diffractograms showed the presence of hydroxyapatite in samples in all periods, although the presence of organic material of low crystallinity was variable. There was no statistical difference in the forces required for removal of the biocompatibility, osteoconductivity and osseointegration, it was not able to promote a better intramedullary pin anchorage.

O trabalho objetivou avaliar a biocompatibilidade, a osteocondução e a osseointegração de um compósito pastoso de hidroxiapatita (20%) e lignina (80%) como promotor de integração entre implante metálico e tecido ósseo. Um pino intramedular de Schanz foi implantado em ambas as tíbias de quinze cadelas. Na tíbia esquerda, o pino foi coberto com o biomaterial no momento da cirurgia. A cavidade medular também foi preenchida com o biomaterial. O membro direito não recebeu o biomaterial, constituindo assim o grupo controle. As tíbias foram coletadas de cinco animais aos oito, 60 e 150 dias após a cirurgia, sendo três encaminhadas para avaliação histológica e biomecânica e as duas restantes, para difração de raios X. Os resultados revelaram biocompatibilidade do material, com propriedades de osteocondução e osseointegração. As análises histológicas e os difratogramas mostraram presença da hidroxiapatita no tecido em todos os períodos avaliados, embora a presença de material orgânico de baixa cristalinidade tenha sido variável. Não houve diferença estatística na força necessária para remoção do pino intramedular entre os tempos ou tratamentos. Embora o biomaterial tenha apresentado biocompatibilidade, osteocondutividade e osseointegração, ele não foi capaz de promover uma melhor ancoragem do pino intramedular.

Análise comparativa dos cimentos MTA cinza e branco associados ao álcool isopropílico / Comparative analysis of gray and white MTA associated with isopropyl alcohol

O objetivo deste estudo ex vivo foi investigar e comparar os efeitos antibacterianos, a citotoxicidade, a adaptação marginal e a capacidade seladora do agregado trióxido mineral (MTA), branco e cinza (Angelus, Londrina, Brasil), quando combinados com água destilada ou álcool isopropílico. Os efeitos antibacterianos de ambas as formulações foram avaliados através do teste de difusão em agar utilizando Staphylococcus aureus (ATCC25923) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC27853) para a seleção da concentração de escolha. A geração das espécies reativas do oxigênio (ERO) foi analisada, primeiramente, utilizando cepas de Escherichia coli proficiente (AB1157) e triplo mutante (BW535), deficiente nos mecanismos de reparo. A geração de ERO também foi analisada através da degradação plasmidial (método de eletroforese) e com a utilização da sonda DCF. A geração das espécies reativas do nitrogênio (ERN) foi avaliada através da sonda DAF. A citotoxicidade dos eluatos dos cimentos foi avaliada pelo MTT, com células L929. A adaptação marginal foi feita através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). A capacidade seladora foi realizada através de ensaios de infiltração bacteriana. Os resultados mostraram que a incorporação do isopropanol ao MTA aumentou os halos de inibição no modelo Gram-positivo (S. aureus-ATCC25923) (P <0.05). A adição de isopropanol 70% aos cimentos de MTA branco e cinza aumentou a atividade antimicrobiana para E. coli selvagem (AB1157) e triplo mutante (BW535) (P <0.0001). Não ocorreu a total degradação do DNA plasmidial para as amostras de MTA branco e cinza manipuladas com isopropanol 70%. As amostras de MTA branco e cinza manipuladas de acordo com o fabricante geraram significativamente mais espécies reativas do oxigênio (sonda DCF) (P <0.0001 e P =0.0002) e do nitrogênio (sonda DAF) (P =0.0002 e P =0.0003) do que as manipuladas com isopropanol 70%. Os cimentos manipulados com água destilada foram mais citotóxicos do que a associação com solução de isopropanol 70% (P <0.05). A análise ao MEV mostrou melhor adaptação ao preparo nas amostras com o isopropanol 70%, entretanto o ensaio de infiltração bacteriana ex vivo com Enterococcus faecalis (ATCC29212), não mostrou diferença estatística para as amostras manipuladas com isopropanol ou com água (P >0.05). Podemos concluir que a manipulação com isopropanol melhorou a atividade antimicrobiana do MTA tornando-o menos citotóxico, sem alterar a capacidade seladora.

The aim of this study was to investigate and compare the antibacterial effects, cytotoxicity, marginal adaptation and sealing ability of mineral trioxide aggregate (MTA), white and gray (Angelus, Londrina, Brasil), when combined with distilled water or isopropyl alcohol. The antibacterial effects of both formulations were evaluated by agar diffusion method using Staphylococcus aureus (ATCC25923) and Pseudomonas aeruginosa (ATCC27853) for selecting the suitable concentration of isopropyl alcohol. The antimicrobial mechanism by the generation of reactive oxygen species (ROS) was first analyzed using Escherichia coli strains: proficient (AB1157) and triple mutant (BW535), deficient in the repair mechanisms. The ROS generation was also analyzed by degradation of DNA plasmid (electrophoresis method) and with the DCF probe. The generation of reactive nitrogen species (RNS) was assessed by DAF probe. The cytotoxicity of the eluates was assessed by MTT test, with L929 cells. The marginal adaptation was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The sealing ability was performed using bacterial leakage assay. The results showed that the incorporation of isopropanol to MTA increased the inhibitory haloes in Gram-positive model (S. aureus-ATCC25923) (P <0.05). Adding 70% isopropanol to white and gray MTA cements increased antimicrobial activity against both E. coli wild (AB1157) and triple-mutant (BW535) strains (P <0.0001). The DNA plasmid was not completely degraded for the samples of white and gray MTA manipulated with 70% isopropanol. The white and gray MTA samples, handled according to the manufacturer, generated significantly more ROS (DCF probe) (P <0.0001 e P =0.0002) and RNS (DAF probe) (P =0.0002 e P =0.0003) than that manipulated with 70% isopropanol. The cements handled with distilled water were more cytotoxic than when associated with isopropanol solution 70% (P <0.05). The SEM analysis showed better adaptation to the cavity prepares when the samples were filled with MTA with 70% isopropanol, however the ex vivo bacterial infiltration test with Enterococcus faecalis (ATCC29212), was not statistically different from samples manipulated with isopropanol or water (P >0.05). We can conclude that the manipulation with isopropanol improved the antimicrobial activity of the MTA rendering less citotoxicity, without altering the sealing ability.

Avaliação da microdureza e do potencial antimicrobiano de cimentos para cimentação modificados com diacetato de clorexidina a 0, 5% / Microhardness and antimicrobial potential evaluation of cements for cementation modified with 0, 5% diacetate chlorhexidine

O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, a microdureza e o potencial antimicrobiano de três cimentos para cimentação utilizados em dentística modificados com diacetato de clorexidina a 0,5%. Para o teste de exaustão foram usados 48 corpos de prova de 5 mm de diâmetro por 2 mm de altura, colocados numa placa de 96 orifícios, divididos em 2 corpos de prova de acordo com o período de eluição para cada grupo previamente determinado. A eluição foi feita com PBS (tampão fostato), tornando o ambiente isotônico, por períodos de 60, 30 e 15 dias, ou sem exaustão (imediato), com posterior exposição ao inóculo bacteriano (Streptococcus mutans em 80 Unidades Formadoras de Colônias - UFC), em meio isotônico para evitar a morte da bactéria. Após 60 minutos de exposição a 37ºC, cada corpo de prova recebeu 100 µL de agar TSA, para a análise do crescimento das colônias. A viabilidade celular foi avaliada através do teste colorimétrico de Metiltetrazolium (MTT), em que foi utilizada uma suspensão celular L929 (fibroblastos gengival de camundongo), linhagem recomendada pela ISO 10993-5 de 2009 para a realização dos testes de citotoxicidade. As amostras ficaram em eluição pelos períodos de 24 horas, 72 horas e 7 dias , momentos em que foram aliquotados 200 µL da solução de eluição do corpo de prova, para a realização do teste. No geral foram testadas quatro réplicas de cada uma das amostras obtidas distribuídas nos grupos de corpo de prova previamente definidos, sendo confeccionados 18 corpos de prova com 5 mm de diâmetro por 2 mm de altura. A análise de microdureza Knoop (KHN) foi feita confeccionando cinco espécimes para cada grupo experimental com 5 mm de diâmetro e 2 mm de altura, incluídos em seis blocos de resina acrílica rosa. Cada grupo foi denominado conforme os respectivos tratamentos a serem utilizados. Grupo 1 (G1) - cimento de fosfato de zinco sem diacetato de clorexidina; Grupo 2 (G2) - Ketac™ Cem Easymix sem diacetato de clorexina; Grupo 3 (G3) - RelyX™ U 200 sem diacetato de clorexidina; Grupo 4 (G4) - cimento de fosfato de zinco com diacetato de clorexidina 0,5%; Grupo 5 (G5) - Ketac™ Cem Easymix com diacetato de clorexidina 0,5%; Grupo 6 (G6) - RelyX™ U 200 com diacetato de clorexidina 0,5%. Em relação ao teste de exaustão, o cimento de fosfato de zinco foi o que apresentou melhor atividade antimicrobiana. No referente à citotoxicidade, não houve efeito citotóxico significativo entre todas as amostras testadas, tendo apenas o cimento de fosfato de zinco sem adição de diacetato de clorexina no período de eluição de 72 h ficado ligeiramente acima da barra de viabilidade celular. Considerando a microdureza Knoop, o cimento de fostato de zinco apresentou comportamento inferior ao Ketac™ Cem Easymyx e ao RelyX™ U 200, que não foram diferentes entre si e, assim, a adição do diacetato de clorexidina a 0.5% não modificou a propriedade mecânica analisada dos cimentos testados.

The aim of this study was to evaluate, in vitro, the hardness and the antimicrobial potential of three cements for cementation used in dentistry modified with 0.5% chlorhexidine diacetate. For the exhaustion test were used 48 specimens samples with 5 mm in diameter and 2 mm in height, placed in a 96 well plate, divided into 2 specimens samples according to the elution period for each previously determined group. The elution was done with PBS (phosphate buffer), making an isotonic environment for periods of 60, 30 and 15 days, or without exhaustion (immediate), with subsequent exposure to the bacterial inoculum (Streptococcus mutans in 80 Colony Forming Units - UFC) in an isotonic medium to prevent the death of bacteria. After 60 minutes at 37°C exposure, each specimen received 100 µL of agar TSA, for the analysis of the colonies' growth. Cell viability was evaluated by colorimetric test Metiltetrazolium (MTT), which was used in a suspension of the cell type L929 (mouse fibroblasts gum), strain recommended by ISO 10993-5 2009 for carrying out the cytotoxicity tests. The samples were eluted in the periods of 24 hours, 72 hours and 7 days, when 200 µL were aliquoted from specimens samples eluting solution, to perform the colorimetric test. In general, four replicates were tested of each obtained samples, distributed into previously defined specimen groups, totalizing 18 specimens samples with a diameter of 5 mm and a height of 2 mm. The Knoop microhardness analysis (KHN) was done preparing five specimens samples for each experimental group with 5 mm in diameter and 2 mm in height, included in 6 pink acrylic resin blocks. Each group was designed according to the treatment to be received. Group 1 (G1) - Zinc phosphate cement without chlorhexidine diacetate; Group 2 (G2) - Ketac™ Cem Easymyx without clorexina diacetate; Group 3 (G3) - RelyX™ U 200 without chlorhexidine diacetate; Group 4 (G4) - Zinc phosphate cement with 0,5 % chlorhexidine diacetate; Group 5 (G5) - Ketac™ Cem EasyMix with 0,5% chlorhexidine diacetate; Group 6 (G6) - RelyX™ U 200 with 0,5% chlorhexidine diacetate. Regarding to exhaustion test, zinc phosphate cement showed the best antimicrobial activity. With regard to cytotoxicity, there was no significant cytotoxic effect of all tested samples, having only the zinc phosphate cement without adding chlorhexidine diacetate in the elution period of 72 h, stayed slightly above the cell viability bar. Considering the Knoop hardness, zinc phosphate cement showed less behavior than Ketac™ Cem Easymyx and RelyX™ U 200, which were not different between them. Thus, the addition of 0.5% chlorhexidine diacetate did not modified the mechanical property of the tested cements.

Toxicidade do peróxido de carbamida 16% adicionado de nanopartículas de hidroxiapatita / Carbamide peroxide toxicity added 16% hydroxyapatite nanoparticles

O clareamento dental é um dos tratamentos mais realizados nos consultórios odontológicos a fim de melhorar a aparência do sorriso. O procedimento consiste na aplicação de um gel clareador, a base de peróxido de carbamida ou de hidrogênio, sobre os dentes a serem clareados. A sensibilidade dentária é o efeito adverso mais frequentemente relatado no clareamento dentário e é a principal causa de desmotivação dos pacientes. O mecanismo pelo qual se produz a sensibilidade após clareamento dentário ainda não foi completamente elucidado; no entanto, parece estar associado à rápida difusão dos agentes clareadores através do esmalte e dentina que, devido ao seu grau de citotoxicidade, podem agir agredindo as células pulpares, causando sensibilidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a biocompatibilidade de nanopartícula de hidroxiapatita adicionada ao gel clareador peróxido de carbamida 16% com flúor e sem flúor e, para tanto, foram realizados testes de citotoxidade empregando MTT. Como resultados verificou-se que as nanopartículas de hidroxiapatita, quando comparadas aos géis de peróxido de carbamida a 16% com e sem flúor, foram as menos citotóxicas (p< 0.05). As diluições citotóxicas convertidas para 70% das amostras testadas também foram comparadas através do teste de Anova com tukey. Foi possível observar que as partículas de nanoHap quando adicionadas nos géis de clareamento com e sem flúor reduziu significativamento a citotoxidade. Concluímos que o novo material proposto nesta investigação apresenta melhor biocompatibilidade do que o gel sem hidroxiapatita, acompanhado da redução da citotoxidade, tais aspectos sugerem que as nanopartículas de hidroxiapatita podem ter aplicações clínicas futuras em tecidos mineralizados em procedimentos de clareamento dental, contribuindo para a redução da sensibilidade dentária.

The dental bleaching is one of the most procedures performed at dental offices to improve the appearance of the smile. The procedure consists of the application of a bleching gel, based on carbamide peroxide or hydrogen over the teeth to be whitened. Tooth sensibility is the frequently reported adverse effect on tooth whitening and is the leading cause of demotivation by the patients. The mechanism that provides the sensibility after tooth whitening has not already been fully elucidated; however, it appears to be associated with the rapid diffusion of bleaching agents through the enamel and dentin that, because of their degree of cytotoxicity, may act attacking pulp cells, causing the sensibility. The aim of this study was to evaluate the biocompatibility of hydroxyapatite nanoparticles added to whitening gel of 16% carbamide peroxide with and without fluoride and, therefore, cytotoxicity tests were performed using MTT. As a result, it was found that the hydroxyapatite nanoparticles, compared to the gels of 16 % carbamide peroxide with and without fluoride, were less cytotoxic (p <0.05). Cytotoxic dilutions converted to 70 % of the tested samples were compared using ANOVA test with Tukey. We concluded that the new material proposed in this research has a better biocompatibility in comparison with the gel without hydroxyapatite, followed by a reduction of cytotoxicity. These aspects suggest that the hydroxyapatite nanoparticles may have clinical future applications in mineralized tissues when dental bleaching procedures are performed, contributing to the reduction of tooth sensitivity. We conclude that the new material proposed in this research has a better biocompatibility of the gel without hydroxyapatite, accompanied by a reduction of cytotoxicity, these aspects suggest that the hydroxyapatite nanoparticles may have future clinical applications in mineralized tissues in dental bleaching procedures, contributing to a reduction tooth sensitivity.

Gás ozônio como agente esterilizante de nanofibras eletrofiadas para engenharia tecidual: avaliação da segurança e da eficácia / Ozone gas as sterilant for electrospun nanofibers for tissue engineering: safety and efficacy evaluation

Com o aumento da expectativa de vida e o envelhecimento da população, a medicina regenerativa vem ocupando um importante espaço visando manter a qualidade de vida da população. A engenharia de tecidos, apoiada nos avanços da biotecnologia e da nanotecnologia, vem se configurando como alternativa mais versátil e menos custosa ao reparo e transplante de tecidos e órgãos. Os arcabouços para engenharia tecidual constituídos de nanofibras têm o potencial para mimetizar a arquitetura nanométrica dos tecidos humanos, especialmente devido à grande área superficial e elevada porosidade. Para a fabricação de arcabouços de nanofibras, a técnica mais utilizada é a de eletrofiação, devido à sua alta versatilidade, e os materiais mais estudados são os polímeros biodegradáveis e biocompatíveis, que são os mais desejados para fins biomédicos. A esterilização é uma etapa crítica no processo de fabricação de produto médico implantável e pode ter impacto no desempenho dos arcabouços poliméricos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da esterilização por gás ozônio em arcabouços de nanofibras poliméricas eletrofiadas para engenharia de tecidos. A esterilização por ozônio foi eficaz na inativação do indicador biológico G. stearothermophilus, caracterizando eficácia na letalidade microbiana; igualmente, não se detectou crescimento microbiano no teste de esterilidade. Os arcabouços de nanofibras de poli(ácido láctico-co-ácido glicólico) tiveram suas propriedades físico-químicas, mecânicas e biológicas preservadas, mantendo o mesmo desempenho como suporte para o crescimento de fibroblastos NIH3T3 após a esterilização. Já os arcabouços de poli-caprolactona, tiveram suas propriedades alteradas e apresentaram um melhor desempenho na proliferação celular de fibroblastos L929 após a esterilização. Assim, o gás ozônio se mostrou como um método alternativo para a esterilização de nanofibras poliméricas para engenharia tecidual

Since world population is ageing, regenerative medicine has become a growing area in the medical field in order to maintain the life quality of population. With the advance of biotechnology and nanotechnology, tissue engineering has emerged as a more versatile and less costly alternative to tissue repair and transplantation. Nanofibers have the potential to mimic the human tissue architecture at the nanometer scale, especially due to their large surface area and high porosity. Electrospinning is the most applied technique to fabricate nanofibers scaffolds mainly because of its powerful and high versatility. Many polymers can be used on the fabrication of nanofibers scaffolds; however, the biodegradable and biocompatible polymers are the most desired ones for biomedical purposes. Sterilization is a critical step in the fabrication process and might impact the performance of polymeric scaffolds. Therefore, the aim of this study was to evaluate the impact of sterilization by ozone gas on polymeric electrospun nanofibers scaffolds for tissue engineering. Ozone gas sterilization was efficient in killing the G. stearothermophilus spores, a common biological indicator used for validation of sterilization processes. The sterilization method preserved the physico-chemical, mechanical, and biological properties of poly(lactic-co-glycolic) acid nanofibers, keeping the performance of NIH3T3 proliferation on the scaffolds. On the other hand, the same sterilization method altered some properties of poly-caprolactone electrospun scaffolds, what improved L929 fibroblasts proliferation on the scaffolds after sterilization. Therefore, ozone gas was found to be a benign sterilization method for polymeric electrospun scaffolds for tissue engineering

O efeito do uso de fitoterápicos e da própolis nas propriedades físico-químicas, antimicrobiana e biocompatibilidade do MTA / The effect of the use of phytotherapics and propolis in physicochemical properties, antimicrobial and biocompatibility of MTA

O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físico-químicas, antimicrobianas e biocompatibilidade do MTA branco manipulado com extratos aquoso e/ou em propilenoglicol da Arctium lappa L., Casearia sylvestris Sw. e própolis. Dentre os testes físico-químicos foram avaliados o tempo de presa, escoamento, pH, liberação de íons cálcio e alteração volumétrica. Para verificar o efeito antimicrobiano foram aplicadas as metodologias do contato direto (Enterococcus faecalis e a Cândida albicans) e da descontaminação dentinária, empregando a microscopia confocal de varredura laser para verificar a viabilidade de Enterococcus faecalis. Para a avaliação da biocompatibilidade, 162 ratos Wistar foram utilizados, onde cada animal recebeu dois implantes subcutâneos e um alveolar. Após os períodos experimentais de 15, 30 e 60 dias foram realizadas análises microtomográfica, histológica descritiva e histomorfométrica. Adicionalmente amostras do tecido alveolar foram processadas para dosagem das citocinas TNF-α e IL-10 por meio do ensaio imunoenzimático (ELISA). Os dados obtidos foram analisados estatisticamente com os testes ANOVA e Tukey ou Kruskal-Wallis e Dunn. Os resultados revelaram que a variação do veículo associado ao MTA aumentou significativamente o tempo de presa, no entanto, não houve influência na alteração volumétrica (P>0,05) e na capacidade do cimento em manter o meio alcalino e liberar íons cálcio. Os cimentos manipulados com extratos em propilenoglicol apresentaram maior escoamento (P<0,05). Apenas o extrato da própolis agregou ao MTA efeito contra o Enterococcus faecalis após 24 e 48 horas (descontaminação dentinária e contato direto respectivamente) e contra a Cândida albicans após 10 horas (P<0,05). De acordo com as avaliações histológica e histomorfométrica dos implantes em tecidos subcutâneo e alveolar não foi constatada diferença significativa entre os grupos experimentais quando comparados com o grupo no qual o MTA foi manipulado...

The aim of this study was to evaluate the physicochemical, antimicrobial properties and biocompatibility of white MTA mixed with aqueous or propylene glycol extracts of Arctium lappa L., Casearia sylvestris Sw. and propolis. Among physicochemical tests were evaluated the setting time, flowability, pH, ion calcium release and volumetric change. To verify the antimicrobial effects were applied the methods of direct contact (Enterococcus faecalis and Candida albicans) and dentin decontamination by using the confocal laser scanning microscopy to verify the Enterococcus faecalis viability. To evaluate the biocompatibility were used 162 Wistar rats. Each animal received one alveolar and two subcutaneous implants. After the experimental periods of 15, 30 and 60 days were performed the microtomography, histological description and histomorphometric analyses. Additionally alveolar tissue samples were processed for the measurement of TNF-α e IL-10 cytokines by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The data were statistically analyzed by the ANOVA and Tukey or KruskalWallis and Dunns tests. The results revealed that the variation of the vehicle associated to MTA significantly increased its setting time, however did not influence the volumetric change (P>0,05) and the cement's ability to maintain the alkaline medium and ion calcium release. Cements mixed with propylene glycol extracts showed higher flowability (P<0,05). Only propolis extract added to MTA the effect against E. faecalis after 24 and 48 hours (dentin decontamination and direct contact respectively) and against Candida albicans after 10 hours (P<0,05). According to the histological and histomorphometric evaluation of the implants in subcutaneous and alveolar tissue was not observed significant differences between the experimental groups in comparison to the reference group (MTA was mixed with distilled water). The microtomography analysis and expression of TNF-α and IL-10 showed...