Estudo in-vitro dos efeitos do laser de Er,Cr:YSGG em tecido ósseo por espectroscopia ATR-FTIR

Abstract

Laser proves to be, more and more, an effective tool for helping health professionals, being intensively used in ophthalmological and odontological procedures. In particular, high-density, infrared emitting lasers have great potential in cutting mineralized biological hard tissues, given their high absorption by hydroxyapatite and water, these tissues' main components. In comparison to mechanical instruments, laser presents a series of advantages, namely, smaller damage to the remaining tissue and promotion of homeostatic effect, apart from making it possible to execute procedures in areas with difficult access. However, for an efficient and safe use of this technique, it is necessary to know the effects of the laser irradiation on the tissue. The Fourier transform infrared (FTIR) technique is heavily used in the study of organic materials, because apart from making it possible to identify the materials' components, it also allows to prepare a semi quantitative analysis. This work aims to establish the ATR-FTIR technique in the characterization of natural and irradiated osseous tissue, and to verify the possible chemical and structural changes caused by irradiation. Firstly, the best conditions for the obtainment of bone sample spectra were determined. Then, bone samples, irradiated with the Er,Cr:YSGG (2,78 m) infrared emitting laser (adjusted with different energy densities) were analyzed alongside with natural bone samples. It has been verified that the technique is effective in the bone tissue characterization, and that it is possible to observe the chemical changes caused by the temperature rise due to laser irradiation. It has been observed a gradual organic material loss as the energy density goes up. These results are the first steps in testing the Er,Cr:YSGG laser efficacy as a cutting tool, a pivotal aspect of its consolidation in clinical procedures. viii SÚMARIO ANEXO A-Principais publicações e prêmios referentes ao trabalho

Avaliação in vitro dos efeitos da radiação ionizante em tecido ósseo bovino por espectroscopia ATR-FTIR e análise dinâmico-mecânica

“…Visualmente não foi encontrada nenhuma nova banda além das bandas reportadas na literatura [40], [58]. Foi possível identificar todas as bandas pretendidas em todos os grupos, o que indica que não houve a formação de compostos ou mudanças bruscas nos modos de vibração.…”

“…Quando os átomos decaem de volta ao estado estável, emitem a energia que haviam absorvido em forma de ondas eletromagnéticas, sendo a energia emitida utilizada para a análise do material [39], [40].…”

“…Recentemente esta técnica tem sido utilizada, entre outras, no estudo das alterações químicas e estruturais que o aumento de temperatura provoca em hidroxiapatita e no esmalte dental [14], [69], [70]; na avaliação dos efeitos de doenças associadas à alteração da matriz mineral [71]- [75]; no estudo do efeito da irradiação laser de esmalte dental e dentina com diferentes densidades de energia [40], [57], [76] visando a utilização do laser na prevenção à carie; e na caracterização dos efeitos provocados pela radiação gama [11].…”

Estudo da reparação óssea por espectroscopia ATR-FTIR após remoção de fragmento da região mandibular com laser de Er,Cr:YSGG ou broca multilaminada

“…Bandas de absorção no espectro no infravermelho dos tecido mineralizados 68,83. Laser Er,Cr:YSGG O laser de Er,Cr:YSGG (Waterlase®, Biolaser, USA), é um laser pulsado, emissor no infravermelho, desenvolvido para fins odontológicos.…”