RESUMEN
A engenharia de tecidos e de regeneração tecidual óssea tornou-se uma área muitoimportante para o desenvolvimento de materiais alternativos funcionais para restaurar, manter ou melhorar a função de um tecido danificado. Atualmente, com o grande avanço tecnológico na área da ciência, o desenvolvimento e aprimoramento de biomateriais tornou-se necessário para a evolução de melhoresbiomateriais que irão contribuir na melhora da qualidade de vida da população. Dessa forma, o objetivo neste estudo foi avaliar a influência dos aditivos de aluminato de cálcio e de zircônia no cimento ósseo de polimetilmetacrilato (PMMA) na osteogênese in vitro com células obtidas de fêmures de ratos. Após aprodução das amostras, foi realizada a caracterização utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de dispersão de energia e infravermelho por transformação de EDS (FT-IR). Posteriormente à caracterização, as amostras foram submetidas aos testes biológicos in vitro utilizando células mesenquimais obtidas de fêmures de ratos. As células foram isoladas e plaqueadas com as amostras visando avaliar a influência dos biomateriais na atividade e diferenciação celular de osteoblastos. Após períodos pré-determinados, foram realizados os testes de citotoxicidade, atividade de fosfatase alcalina, produção de proteína total, formação dos nódulos de mineralização, genotoxicidade e proliferação celular. A caracterização por MEV- FE mostrou que as amostras apresentaram características morfológicas topográficas modificadas, Na superfície do PMMA observam-se partículas maiores quando comparado com as blendas. O EDS demonstrou que as amostrasevidenciam a presença de elementos químicos que compõem o biomaterial, em quantidades diferentes. A espectroscopia de infravermelho por transformação de Fourier (FT-IR) evidenciou a composição das amostras com ligações químicas semelhantes, sem evidência dos elementos aditivos. Os resultados dos testes celulares mostraram que as amostras não foram citotóxicas e permitiram a atividade, adesão e diferenciação celular, porém não houve diferença estatística entre os grupos experimentais e o controle nos testes de citotoxidade, proteína total e fosfatase alcalina (p>0,05). Nas imagens de MEV das amostras do grupo PMMA sugere-se menos células, enquanto as amostras dos grupos PMMA+CACe PMMA+Z sugeriram mais células na superfície das amostras. Na contagem de micronúcleos do teste de genotoxicidade, o grupo de amostras de PMMA+CAC mostrou menor quantidade de micronúcleos comparado a todos os grupos, e as amostras de PMMA+Z mostraram mais micronúcleos formados. Concluiu-se que as amostras produzidas com os aditivos (aluminato de cálcio e zircônia), são promissoras devido a ausência de toxicidade e por permitirem a diferenciação celular (AU).
Tissue engineering and bone tissue regeneration has become a very important area for the development of functional alternative materials to restore, maintain or improve the function of damaged tissue. Currently, with the greattechnological advance in the area of science, the development and improvement of biomaterialshas become necessary for the evolution of better biomaterials that will contributeto the improvement of the population's quality of life. Thus, the aim of this study was to evaluate the influence of calcium aluminate and zirconia additives in polymethylmethacrylate (PMMA) bone cement on in vitro osteogenesis with cellsobtained from rat femurs. After sample production, characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersion spectroscopy and EDS transformation infrared (FT-IR). After characterization, the samples were submitted to in vitro biological tests using mesenchymal cells obtained from rat femurs. The cells were isolated and plated with the samples in order to evaluate the influence of biomaterials on the activity and cell differentiation of osteoblasts. After predetermined periods, cytotoxicity, alkaline phosphatase activity, total protein production, formation of mineralization nodules, genotoxicity and cell proliferation were performed. The characterizationby SEM-FE showed that the samples showed modified topographic morphological characteristics. On the surface of the PMMA larger particles are observed when compared to the blends. The EDS showed that the samples show the presence of chemical elements that make up the biomaterial,in different quantities. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) The composition of the samples showedsimilar chemical bonds, with no evidence of additive elements. The results of the cellular tests showed that the samples were not cytotoxic and allowed cell activity,adhesion and differentiation, but there was no statistical difference between the experimental groups and the control in the cytotoxicity, total protein and alkalinephosphatase tests (p>0.05 ). The SEMimages of the samples from the PMMA group suggested fewer cells, while the samples from the PMMA+CAC andPMMA+Z groups suggested more cells on the surface of the samples. In the micronucleus count of the genotoxicity test, thegroup of PMMA+CAC samples showed a lower amount of micronuclei compared to all groups, and the PMMA+Zsamples showed more micronuclei formed. It was concluded that the samples produced with the additives (calcium aluminate and zirconia) are promising dueto the absence of toxicity and for allowing cell diferentiation (AU)
