In Vitro and In Vivo Evaluation of Lyophilized Bovine Bone Biocompatibility

Abstract

INTRODUCTION: The use of bone grafts in orthopedic, maxillofacial and dental surgery has been growing. Nevertheless, both fresh autografts and frozen allografts have limitations, and therefore, alternative synthetic or natural biomaterials, such as processed and lyophilized bovine bone graft have been developed. OBJECTIVE: To evaluate in vitro and in vivo biocompatibility of lyophilized bovine bone manufactured in a semi-industrial scale, according to a modifical protocol developed by the authors. METHODS: Samples of bovine cancellous bone were processed according to a protocol developed by Kakiuchi et al., and modified to process samples of bovine cancellous bone. The following trials were performed: in vitro cytotoxicity, in vivo acute systemic toxicity, in vivo oral irritation potential, in vitro pyrogenic reaction, and bioburden. RESULTS: The in vitro evaluation of lyophilized bovine cancellous bone revealed an absence of cytotoxicity in 100% of the samples. Regarding in vivo evaluation of acute systemic toxicity, neither macroscopic abnormalities nor deaths were noted in the animals. Pyrogenicity was not greater than 0.125 UE/ml in any of the samples. The bioburden revealed negative results for microbial growth before sterilization. Regarding the oral irritation potential, in vivo evaluation at 24 and 72 hours showed that the animals had no edema or erythema on the oral mucosa. CONCLUSION: The protocol changes established by the authors to prepare lyophilized bovine cancellous bone at a semi-industrial scale is reproducible and yielded a product with excellent biocompatibility

Enxerto bovino liofilizado: comportamento histológico após seguimento de 49 meses em seres humanos

“…This study contributes information that is extremely relevant to the use of LBG, produced according to the protocol developed by the main author, in humans, since it demonstrates its osseointegration. Previous studies endorse the use of this LBG both in animals (15,16) and in humans (2,5,18) . Meyer et al (21) brought forth the first data relating to histological osseointegration in relation to LBGTutobone ® -in humans.…”

Acompanhamento a médio prazo da reconstrução acetabular com enxerto ósseo liofilizado bovino e dispositivo de reforço

“…Although there is a shortage of data regarding xenograft use in RTHA, clinical complications have not been observed, except for those complications expected with the use of allografts or xenografts in general, since physical and chemistry characterizations have confirmed both bones are alike 26,27 . The obtained results, therefore, have shown that the use of freeze-dried bovine bone grafts does not cause adverse reactions of any kind, further supporting their safety.…”

Análise tomográfica da formação óssea em defeito segmentar na mandíbula de coelho preenchido com bloco de osso bovino liofilizado

“…parte celular e possíveis agentes infecciosos. Os desenvolvedores deste material acreditam que esta preservação da maioria dos componentes do enxerto proporcione um melhor desempenho mecânico e biológico do produto na regeneração óssea (GALIA et al, 2008).…”

“…Para diminuir ainda mais a quantidade de gordura residual foram feitas novas alterações neste protocolo, aumentando a exposição ao clorofórmio e metanol para vinte e cinco dias, lavagem em lavadora ultrassônica para remover os restos orgânicos, imersão em peróxido de hidrogênio por uma hora e imersão em hipoclorito de sódio, reduzindo assim, a quantidade de gordura de 1% para menos de 0,06%. Esta redução da gordura e da quantidade celular remanescente no enxerto torna-o mais seguro e com as mesmas propriedades mecânicas anteriores (DUARTE; SCHAEFER, 2000;GALIA et al, 2008 Através da análise por microscopia eletrônica de varredura observou-se que o OBIN conserva sua estrutura típica de osso medular, com poros interconectados, essenciais para a migração celular durante a regeneração. Em outro tipo de análise, a de difração de raios x, observou-se picos característicos de hidroxiapatita, mostrando que o processamento não afeta a fase mineral do osso original (GALIA et al, 2011).…”

“…Colaborando com estes resultados, ao ser aplicado na mucosa bucal de ratos, o enxerto não induziu resposta inflamatória no local e no teste de carga biológica, a quantidade de microrganismos presentes antes da esterilização era muito pequena, permitindo a utilização de uma menor quantidade de radiação para sua esterilização, evitando doses elevadas que poderiam afetar as propriedades mecânicas do produto. Estes resultados demonstraram a eficácia do processamento do OBIN na remoção de agentes infecciosos e inflamatórios, comprovando sua biocompatibilidade e a segurança de sua utilização em cirurgias de enxerto (GALIA et al, 2008).…”