Neoformação óssea e osteointegração de biomateriais micro e nanoestruturados em ovinos

Abstract

Bone replacement is often required in veterinary clinics and hospitals routine, even because fractures, bone tumors or any orthopedic disease that entail in bone loss. In this sense, biomaterials capable of promoting this substitution, avoiding the use of bone grafts or transplants have been searched. The aim of this study was evaluated the osteoregenerative capacity of biomaterials in different compositions, implanted in sheep's tibia. Eight female, mongrel sheeps, 12 months old, weighting 28,5±7,4kg were obtained for this study. Three bone defects, 6mm each, in both tibias, a total of six bone defects, were produced, being four of them treated with four different types of biomaterials and two with autogenous bone grafts, as a control group. The biomaterials implanted were: hydroxyapatite (HA), beta-tricalcium phosphate (TCP-β), hydroxyapatite/beta-tricalcium phosphate 60:40 (HA/TCP-β 60:40) and the nanocomposite hydroxyapatite and alumina (HA/Al 2 O 3 5%). The animals were allocated in two groups: Group 60 (n=04), in which the animals were euthanized sixty days after the implantation of the biomaterials and Group 90 (n=04), in which the animals were euthanized ninety days after the procedure. Were performed radiograph images on the preoperative period, immediate postoperative and at 30, 60 and 90 days of postoperative period, to excluded any previously disease or postoperative complications that could compromise this research. After euthanasia, the tibias were collected for macro and microscopic evaluation, which was accessed by scanning electron microscopy (SEM) and optic microscopy. The results suggest that HA, TCP-β and HA/TCP-β present a great osteoregenerative capacity. The last one seems to be better for a long-term outcome, due its best control in the solubilization and releasing of calcium and phosphates ions through the biological environment during bone formation. The nanocomposite HA/Al 2 O 3 5% didn't show a good response on this study, and we suggest new researches to better evaluate the potential and applicability of this new biomaterial. We concluded that HA, TCP-β and HA/TCP-β 60:40 presented excellent capacity of bone repair, and could be used as bone substituts; the association HA/TCP-β (60:40) is superior due his intermediary velocity of absortion comparing to HA and TCP-β isolated, providing adequate supporting to the neoformed tissue; the HA/Al 2 O 3 5% showed incompatibility, 1 Recebido em 26 de junho de 2014.Aceito para publicação em 21 de dezembro de 2014.

Aspecto morfológico da interface entre o compósito, constituído de quitosana e polimetilmetacrilato, e a falha óssea de tíbia de coelhos

“…Por meio da MEV, observou osteointegração indireta entre o leito receptor e o PMMA do compósito de todas as tíbias implantadas e não notou osteointegração direta das esferas de quitosana presentes nos compósitos com o leito receptor dos animais do grupo E1 (1 e 2) ( Fig.7). Por meio de técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), a interface entre biomaterial e leito receptor teve suas estruturas analisadas em alta resolução, uma vez que análises histológicas e histomorfométricas não são métodos apropriados para observar tecidos com diferentes propriedades mecânicas e densidades, já que são fatores fundamentais para a compreensão da biologia óssea local (Saboia et al 2000, Huja & Roberts, 2004, Mayer et al 2013, Costa et al 2015. Com isso, estabeleceu não só o limite entre o contato físico do compósito com o leito receptor, mas também análise da superfície de seus componentes, demonstrando que a MEV é um método valioso para estudo das estruturas presentes na interface entre o compósito e o leito receptor de tíbias de coelhos.…”

“…Dessa forma, a investigação sobre o comportamento biológico local do biomaterial, permite estabelecer a distinção entre o seu contato físico e a adesão química com o leito receptor. Com isso, a MEV torna-se um método auxiliar valioso no estudo das estruturas presentes na interface entre o biomaterial-leito receptor em tíbia de coelhos (Mayer et al 1998, Gartner & Hiatt 1999, Saboia et al 2000, Timm 2005, Costa et al 2015.…”

Carregamento e caracterização do fármaco carboplatina na microestrutura microporosa do biomaterial granulado bifásico micro e nanoestruturado de fosfato de cálcio

“…Essas características microestruturais são favoráveis a molhabilidade, a capilaridade e adesão de células de osteoblastos na superfície de grãos e microporos [8,28]. Resultados de estudos in vivo, realizados por diferentes autores, mostraram que essas características também contribuíram com os processos de osseointegração e neoformação óssea [7,29,30]. As biocerâmicas de fosfatos de cálcio microporosas, formadas por micro e nano grãos, com microestrutura microporosa interconectada, se apresentam potenciais como matriz de carregamento de fármacos e proteínas em suas microestruturas microporosas, conforme estudos já realizados por alguns autores [11-16, 31, 32].…”

Behavior study of the doped castor bean polymer rod with bioactive glass and hidroxyapatite in mice femur medullary canal

“…14 that evaluating the biological behavior of the castor bean polymer containing silica nanoparticles, as a bone substitute, and observed that there was bone growth in all groups, also diverging from the results of Costa et al 18 who concluded that hydroxyapatite, tricalcium phosphate-β and HA / TCP-β association exhibit excellent bone repair capacity and can be used as bone substitutes.…”