Development and characterization of Poly(L-lactic acid) (PLLA) platforms for bone tissue engineering

The development of scaffolds based on biomaterials is a promising strategy for Tissue Engineering and cellular regeneration. This work focuses on Bone Tissue Engineering, the aim is to develop electrically tailored biomaterials with different crystalline and electric features, and study their impacts onto cell biological behavior, so as to predict the materials output in the enhancement of bone tissue regeneration. It is accepted that bone exhibits piezoelectricity, a property that has been proved to be involved in bone growth/repair mechanism regulation. In addition electrical stimulations have been proved to influence bone growth and repair. Piezoelectric materials are therefore widely investigated for a potential use in bone tissue engineering. The main goal is the development of novel strategies to produce and employ piezoelectric biomaterials, with detailed knowledge of mechanisms involved in cell-material interaction. In the current work, poly (L-lactic) acid (PLLA), a synthetic semi-crystalline polymer, exhibiting biodegradibility, biocompatibility and piezoelectricity is studied and proposed as a promoter of enhanced tissue regeneration. PLLA has already been approved for implantation in human body by the Food and Drug Administration (FDA), and at the moment it is being used in several clinical strategies. The present study consists of first preparing films with different degrees of crystallinity and characterizing these PLLA films, in terms of surface and structural properties, and subsequently assessing the behavior of cells in terms of viability, proliferation, morphology and mineralization for each PLLA configuration. PLLA films were prepared using the solvent cast technique and submitted to different thermal treatments in order to obtain different degrees of crystallinity. Those platforms were then electrically poled, positively and negatively, by corona discharge in order to tailor their electrical properties. The cellular assays were conducted by using two different osteoblast cell lines grown directly onto the PLLA films:Human osteoblast Hob, a primary cell culture and Human osteosarcoma MG-63 cell line. This thesis gives also a comprehensive introduction to the area of Bone Tissue Engineering and provides a review of the work done in this field in the past until today, in that same field, including the one related with bone’s piezoelectricity. Then the experimental part deals with the effects of the crystallinity degrees and of the polarization in terms of surface properties and cellular bio assays. Three different degrees of crystallinity, and three different polarization conditions were prepared; which results in 9 different configurations under investigation.

O risco e os consumos de performance na população jovem: entre as conceções e as práticas

Objetivos - O foco deste artigo centra‐se na realidade emergente do consumo de medicamentos e/ou produtos terapêuticos naturais para finalidades de gestão do desempenho pessoal (aqui designados consumos de performance), e tem como objetivo analisar a relação entre as práticas de consumo e as perceções do risco e da eficácia atribuídas aos produtos farmacológicos e naturais para finalidades de melhoria e bem‐estar, por parte da população jovem portuguesa (18‐29 anos). Metodologia - A análise dos resultados empíricos de carácter extensivo resulta da aplicação de um inquérito por questionário a uma amostra de âmbito nacional (n=1.483). Do vasto conjunto de indicadores do questionário aplicado, aqueles que são aqui especificamente mobilizados são os que dizem respeito às perceções de risco associadas a estes consumos; aos escalonamentos de risco atribuídos aos diferentes recursos terapêuticos para finalidades de performance; bem como às experiências (e formas de gestão) do risco e da eficácia resultantes das práticas efetivas de consumo. Resultados - Constata‐se que, apesar de os posicionamentos relativamente ao risco dos consumos de performance fazerem salientar uma visão de valorização da segurança, há variações e diferenciações concretas que são indiciadoras não só de permeabilidades e predisposições ao consumo, mas também de conceções que se redefinem no quadro das experiências de uso, das circunstâncias do consumo e das finalidades da utilização dos diferentes produtos terapêuticos. Conclusões - As conceções sobre o risco associado a estes consumos traduzem uma certa plasticidade social, no sentido em que a ancoragem na experiência e a familiaridade com o próprio consumo constituem‐se como aspetos decisivos para a perceção de um maior controlo na gestão do risco. Torna‐se, por isso, importante aprofundar o conhecimento sobre as especificidades contextuais dos segmentos juvenis onde se constroem as modalidades de gestão prática do risco e da eficácia associadas a estes consumos.

Correção de colapsos da crista alveolar com tecidos duros

Introdução: Uma adequada planificação é condição sine qua non para o êxito do tratamento com implantes. No entanto, nem sempre a colocação dos implantes na posição tridimensional ideal é, logo à partida, viável. Neste contexto, a correção dos colapsos da crista óssea com tecidos duros assume especial importância. Objetivos: O objetivo desta revisão narrativa é avaliar a eficácia dos diversos procedimentos existentes para aumento do rebordo com tecidos duros, de forma a facilitar a escolha do tratamento ideal. Materiais e Métodos: Pesquisou-se nas bases de dados MEDLINE, B-on e Google Académico. As palavras-chave utilizadas foram: “guided bone regeneration”, “ridge augmentation”, “seibert classification”, “alveolar bone splitting”, “horizontal bone augmentation” e “vertical bone augmentation”. Deu-se especial ênfase a revisões sistemáticas e meta-análises. A pesquisa foi limitada a artigos publicados em inglês, espanhol e em português até abril de 2016. Foram ainda consultados os livros “Tratado de Periodontia Clínica e Implantologia Oral” de Lindhe et al. (2005), “Implantes Dentais Contemporâneos” de Misch et al. (2009) e “Reabilitação com implantes endo-ósseos” de Alcoforado et al. (2008). Resultados: De um modo geral, todos os procedimentos analisados obtiveram altas taxas de sobrevivência aquando da reabilitação com implantes. No entanto, não houve diferenças significativas entre as diversas técnicas que possam levar a uma conclusão relevante sobre qual a melhor técnica a utilizar para este tipo de procedimento. Conclusão: Há evidências insuficientes para sugerir qual a técnica que deve ser preferida para o aumento de rebordo com tecidos duros, pelo que mais estudos são necessários.

Functional alkali tantalate 2D structures for microelectronics and related applications

Alkali tantalates and niobates, including K(Ta / Nb)O3, Li(Ta / Nb)O3 and Na(Ta / Nb)O3, are a very promising ferroic family of lead-free compounds with perovskite-like structures. Their versatile properties make them potentially interesting for current and future application in microelectronics, photocatalysis, energy and biomedics. Among them potassium tantalate, KTaO3 (KTO), has been raising interest as an alternative for the well-known strontium titanate, SrTiO3 (STO). KTO is a perovskite oxide with a quantum paraelectric behaviour when electrically stimulated and a highly polarizable lattice, giving opportunity to tailor its properties via external or internal stimuli. However problems related with the fabrication of either bulk or 2D nanostructures makes KTO not yet a viable alternative to STO. Within this context and to contribute scientifically to the leverage tantalate based compounds applications, the main goals of this thesis are: i) to produce and characterise thin films of alkali tantalates by chemical solution deposition on rigid Si based substrates, at reduced temperatures to be compatible with Si technology, ii) to fulfil scientific knowledge gaps in these relevant functional materials related to their energetics and ii) to exploit alternative applications for alkali tantalates, as photocatalysis. In what concerns the synthesis attention was given to the understanding of the phase formation in potassium tantalate synthesized via distinct routes, to control the crystallization of desired perovskite structure and to avoid low temperature pyrochlore or K-deficient phases. The phase formation process in alkali tantalates is far from being deeply analysed, as in the case of Pb-containing perovskites, therefore the work was initially focused on the process-phase relationship to identify the driving forces responsible to regulate the synthesis. Comparison of phase formation paths in conventional solid-state reaction and sol-gel method was conducted. The structural analyses revealed that intermediate pyrochlore K2Ta2O6 structure is not formed at any stage of the reaction using conventional solid-state reaction. On the other hand in the solution based processes, as alkoxide-based route, the crystallization of the perovskite occurs through the intermediate pyrochlore phase; at low temperatures pyrochlore is dominant and it is transformed to perovskite at >800 °C. The kinetic analysis carried out by using Johnson-MehlAvrami-Kolmogorow model and quantitative X-ray diffraction (XRD) demonstrated that in sol-gel derived powders the crystallization occurs in two stages: i) at early stage of the reaction dominated by primary nucleation, the mechanism is phase-boundary controlled, and ii) at the second stage the low value of Avrami exponent, n ~ 0.3, does not follow any reported category, thus not permitting an easy identification of the mechanism. Then, in collaboration with Prof. Alexandra Navrotsky group from the University of California at Davis (USA), thermodynamic studies were conducted, using high temperature oxide melt solution calorimetry. The enthalpies of formation of three structures: pyrochlore, perovskite and tetragonal tungsten bronze K6Ta10.8O30 (TTB) were calculated. The enthalpies of formation from corresponding oxides, ∆Hfox, for KTaO3, KTa2.2O6 and K6Ta10.8O30 are -203.63 ± 2.84 kJ/mol, - 358.02 ± 3.74 kJ/mol, and -1252.34 ± 10.10 kJ/mol, respectively, whereas from elements, ∆Hfel, for KTaO3, KTa2.2O6 and K6Ta10.8O30 are -1408.96 ± 3.73 kJ/mol, -2790.82 ± 6.06 kJ/mol, and -13393.04 ± 31.15 kJ/mol, respectively. The possible decomposition reactions of K-deficient KTa2.2O6 pyrochlore to KTaO3 perovskite and Ta2O5 (reaction 1) or to TTB K6Ta10.8O30 and Ta2O5 (reaction 2) were proposed, and the enthalpies were calculated to be 308.79 ± 4.41 kJ/mol and 895.79 ± 8.64 kJ/mol for reaction 1 and reaction 2, respectively. The reactions are strongly endothermic, indicating that these decompositions are energetically unfavourable, since it is unlikely that any entropy term could override such a large positive enthalpy. The energetic studies prove that pyrochlore is energetically more stable phase than perovskite at low temperature. Thus, the local order of the amorphous precipitates drives the crystallization into the most favourable structure that is the pyrochlore one with similar local organization; the distance between nearest neighbours in the amorphous or short-range ordered phase is very close to that in pyrochlore. Taking into account the stoichiometric deviation in KTO system, the selection of the most appropriate fabrication / deposition technique in thin films technology is a key issue, especially concerning complex ferroelectric oxides. Chemical solution deposition has been widely reported as a processing method to growth KTO thin films, but classical alkoxide route allows to crystallize perovskite phase at temperatures >800 °C, while the temperature endurance of platinized Si wafers is ~700 °C. Therefore, alternative diol-based routes, with distinct potassium carboxylate precursors, was developed aiming to stabilize the precursor solution, to avoid using toxic solvents and to decrease the crystallization temperature of the perovskite phase. Studies on powders revealed that in the case of KTOac (solution based on potassium acetate), a mixture of perovskite and pyrochlore phases is detected at temperature as low as 450 °C, and gradual transformation into monophasic perovskite structure occurs as temperature increases up to 750 °C, however the desired monophasic KTaO3 perovskite phase is not achieved. In the case of KTOacac (solution with potassium acetylacetonate), a broad peak is detected at temperatures <650 °C, characteristic of amorphous structures, while at higher temperatures diffraction lines from pyrochlore and perovskite phases are visible and a monophasic perovskite KTaO3 is formed at >700 °C. Infrared analysis indicated that the differences are due to a strong deformation of the carbonate-based structures upon heating. A series of thin films of alkali tantalates were spin-coated onto Si-based substrates using diol-based routes. Interestingly, monophasic perovskite KTaO3 films deposited using KTOacac solution were obtained at temperature as low as 650 °C; films were annealed in rapid thermal furnace in oxygen atmosphere for 5 min with heating rate 30 °C/sec. Other compositions of the tantalum based system as LiTaO3 (LTO) and NaTaO3 (NTO), were successfully derived as well, onto Si substrates at 650 °C as well. The ferroelectric character of LTO at room temperature was proved. Some of dielectric properties of KTO could not be measured in parallel capacitor configuration due to either substrate-film or filmelectrode interfaces. Thus, further studies have to be conducted to overcome this issue. Application-oriented studies have also been conducted; two case studies: i) photocatalytic activity of alkali tantalates and niobates for decomposition of pollutant, and ii) bioactivity of alkali tantalate ferroelectric films as functional coatings for bone regeneration. Much attention has been recently paid to develop new type of photocatalytic materials, and tantalum and niobium oxide based compositions have demonstrated to be active photocatalysts for water splitting due to high potential of the conduction bands. Thus, various powders of alkali tantalates and niobates families were tested as catalysts for methylene blue degradation. Results showed promising activities for some of the tested compounds, and KNbO3 is the most active among them, reaching over 50 % degradation of the dye after 7 h under UVA exposure. However further modifications of powders can improve the performance. In the context of bone regeneration, it is important to have platforms that with appropriate stimuli can support the attachment and direct the growth, proliferation and differentiation of the cells. In lieu of this here we exploited an alternative strategy for bone implants or repairs, based on charged mediating signals for bone regeneration. This strategy includes coating metallic 316L-type stainless steel (316L-SST) substrates with charged, functionalized via electrical charging or UV-light irradiation, ferroelectric LiTaO3 layers. It was demonstrated that the formation of surface calcium phosphates and protein adsorption is considerably enhanced for 316L-SST functionalized ferroelectric coatings. Our approach can be viewed as a set of guidelines for the development of platforms electrically functionalized that can stimulate tissue regeneration promoting direct integration of the implant in the host tissue by bone ingrowth and, hence contributing ultimately to reduce implant failure.

Développement à visée clinique d’une prothèse vasculaire décellularisée de faible diamètre produite par génie tissulaire

Il existe un besoin clinique pour les prothèses vasculaires de faible diamètre (< 6 mm), notamment pour effectuer des pontages vasculaires. Les prothèses synthétiques de faible diamètre, n’ayant pas d’endothélium, sont sujettes à la thrombose. Ainsi les chirurgiens préfèrent utiliser les vaisseaux autologues des patients. Pour cela, la veine saphène est de loin la plus utilisée. Cependant, de nombreux patients n’ont pas de vaisseaux adéquats, soit parce qu’ils ont déjà été utilisés, soit parce qu’ils sont malades. Pour pallier ce manque, le LOEX a développé un substitut vasculaire reconstruit en laboratoire par la méthode d’auto-assemblage du génie tissulaire. Ces substituts, faits à partir de cellules humaines, ont une longue période de production et ne peuvent être faits à l’avance ni préservés. L’objectif principal de cette thèse est le développement d’une prothèse vasculaire de faible diamètre facilitant le transfert du laboratoire vers la clinique. S’inspirant de travaux antérieurs, les travaux focalisent sur des prothèses obtenues à partir de fibroblastes dermiques humains puis décellularisés. Comme la réponse immunitaire se fait principalement contre les cellules et non pas contre la matrice extracellulaire, la décellularisation permet de gagner une compatibilité immunitaire inter-individu, voire inter-espèce. Ainsi, des prothèses ont été implantées dans six rats pendant six mois sans immunosuppression avec un taux de succès de 83%. Les explants présentaient une infiltration cellulaire suggérant la formation d’une nouvelle media recouverte d’un endothélium. Par ailleurs, nous avons démontré qu’il était également possible de produire des prothèses de grandeur et diamètre adéquats pour une utilisation clinique. Ces prothèses ont été préservées durant trois mois sans altérer leurs propriétés mécaniques. Nous avons également endothélialisé des vaisseaux qui ont ensuite été conditionnés en bioréacteur durant une semaine. Le processus entraînait une compaction de la matrice extracellulaire et un gain dans la résistance à la traction du matériau. En conclusion, les prothèses vasculaires décellularisées offrent deux avantages majeurs facilitant ainsi les essais précliniques et accélérant leur transfert du laboratoire vers les patients.

O microbioma oral associado às infeções periimplantares

Os tratamentos odontológicos com implantes dentários, têm sido bem documentados nos últimos 40 anos e com grandes sucessos. O implante dentário instalado no local de dentes perdidos deve envolver sempre um correto planejamento pelo médico dentista. Nesta área é muito importante o conhecimento do microbioma que envolve o implante dentário, desde seu planejamento até a reabilitação final. O tempo exato com que o microbioma se forma, assim como, os microrganismos presentes são fundamentais para a correta execução e êxito do implante. Contudo a contaminação interna dos implantes reabilitados, os componentes extracelulares de microrganismos, como as endotoxinas, têm uma enorme influência no sucesso dos implantes. Além disso, o conhecimento das superfícies dos implantes e a relação com a presença microbiana também muito importante. O presente estudo realizou uma revisão bibliográfica sobre o microbioma oral e sua relação com a infecção periimplantar, discutindo diversos estudos, tanto clássicos como atuais. Embora se possa concluir que o microbioma periimplantar é caracterizado pelo microbioma anterior à instalação dos implantes dentários, podemos referir a necessidade de mais estudos de modo a elucidar melhor o planejamento e a longevidade dos tratamentos com implantes dentários.

Avanço dos biomateriais e técnicas na correção dos defeitos ósseos maxilares

Introdução: Determinar as causas da perda óssea nos maxilares, compreender os mecanismos biológicos desencadeados após a perda dental e criar recursos técnicos no intúito de prevenir e/ou minimizar as sequélas decorrentes, tem sido ao longo dos anos uma das vertentes de maior pesquisa e desenvolvimento na medicina dental . Objetivo: Assim, o objetivo desta dissertação é realizar uma revisão da literatura sobre os avanços nos biomateriais e técnicas na correção dos defeitos ósseos maxilares, para que seja possível, futuramente, ampliar as suas aplicações em Medicina Dentária, ultrapassando as limitações das técnicas e materiais existentes atualmente. Metodologia: Para isso, foi realizada uma pesquisa de artigos na base de dados PubMed, Bireme, Lilacs, Medline, revistas e periódicos nos idiomas: português, inglês e espanhol; assim como livros consagrados na literatura médico-odontológica,com o recurso a limites e palavras-chave de forma a refinar essa pesquisa. Desenvolvimento: Os avanços nos biomateriais e técnicas na correção dos defeitos ósseos maxilares tem seguido, assim como os implantes dentais, dois principais eixos de pesquisa, primeiro no que diz respeito aos biomateriais empregados pós-exodontia, a prevenir a reabsorção osséa e aqueles utilizados à fim de corrigir defeitos já existentes; a aplicação destes materiais recai sobre fatores que são decisivos na escolha do cirurgião, tais como: disponibilidade, necessidade de procedimento cirúrgico adicional, compatibilidade, morbidade do enxerto, qualidade do osso resultante e tempo de neo-formação. Segundo, as técnicas e recursos desenvolvidos para garantir a eficáz correção do defeito, assim como proporcionar procedimentos menos traumaticos ao organismo e de maior simplicidade e previsibilidade na sua execução e reprodução pelos profissionais. Discussão: Os trabalhos desenvolvidos em volta dos biomateriais atualmente buscam não só o substituto ideal, mas sim a melhoria na interação entre o osso hospedeiro e o biomaterial enxertado perante os recursos já utilizados e consagrados pelas literaturas; assim como a utilização das técnicas já protocoladas de forma associada a estes novos materiais. Conclusão: As pesquisas sobre o aperfeiçoamento do processo de regeneração óssea nos defeitos maxilares avançam na questão de promover a rápida e eficaz interação entre organismo e biomaterial, a fim de trazer soluções para problemas como a anti-genicidade, previsibilidade dimensional, menor tempo entre a enxertia e a reabilitação protética e agrega-se a utilização de recursos técnicos práticos, uma vez que o planejamento da reabilitação inicia-se nas decisões pré-exodontias e pré-implantares.

A aplicação de plasma rico em plaquetas na regeneração dos tecidos periodontais

O periodonto é uma unidade biológica e funcional, constituída pela gengiva, pelo cemento, pelo ligamento periodontal e pelo osso alveolar. O seu processo de cicatrização envolve mecanismos fisiológicos complexos que requerem a ação dos fatores de crescimento, péptidos oriundos da desgranulação das plaquetas. Neste sentido surge o Plasma Rico em Plaquetas como um produto autólogo, obtido a partir da centrifugação do sangue do próprio paciente e que visa melhorar a cicatrização dos tecidos após procedimentos enquadrados na Medicina Dentária. Esta revisão bibliográfica baseou-se numa pesquisa realizada na base de dados MEDLINE, via pubmed. Foram utilizadas as palavras-chave “plasma rich in growth factors”, “platelet-rich plasma”, “oral surgery”, “dental implants”, “sinus lift”, “third molar surgery” e “bone regeneration”. Após leitura de 40 artigos, foram descartados 9 pela sua pouca relevância no contexto. O objetivo é avaliar a efetividade da aplicação de plasma rico em plaquetas na regeneração dos tecidos periodontais em situações clínicas como alvéolos pós-extracionais, cirurgias de implantes, cirurgias de elevação do seio maxilar e na regeneração óssea. A efetividade em tecidos moles parece ser consensual. A efetividade no tecido ósseo é alvo de contradição entre os diversos autores, concluindo-se que há necessidade de mais estudos randomizados e controlados para que se possa responder à questão com evidência científica suficiente.

Peri-implantite

Introdução: A colocação de implantes dentários tornou-se um procedimento de rotina para a reabilitação de pacientes parcial ou totalmente desdentados. As doenças periimplantares constam atualmente como uma importante complicação biológica. Sendo as doenças periimplantares de origem infeciosa, podem ser classificadas em mucosite periimplantar, uma condição caracterizada por uma inflamação reversível e sem perda de suporte ósseo, e em peri-implantite, que é uma inflamação irreversível que afeta o osso de suporte em implantes osteointegrados. Ao longo dos últimos anos diferentes estratégias de tratamento para a peri-implantite têm sido sugeridas, no entanto, continua por estabelecer qual a abordagem terapêutica mais eficaz. Objetivo: Realizar uma revisão narrativa sobre as doenças periimplantares, abordando os aspetos epidemiológicos, a etiologia, o diagnóstico e avaliar, de entre as diferentes abordagens terapêuticas disponíveis para o tratamento da peri-implantite, qual ou quais as mais efetivas. Matérias e Métodos: Foi realizada uma pesquisa bibliográfica recorrendo à base de dados da “MEDLINE/Pubmed”, com as seguintes palavras e expressões-chave: “Peri-implantitis and Diagnosis”, “Peri-implantitis and Treatment”. Deu-se especial ênfase a revisões sistemáticas e a meta-análises. Apenas foram pesquisados artigos em inglês, não tendo sido empregues quaisquer limites temporais. Conclusão: Sendo as doenças periimplantares bastante frequentes, é da responsabilidade do clinico examinar e monitorizar os pacientes que foram reabilitados com implantes. O clinico deve informar sobre as complicações biológicas e a necessidade das consultas de manutenção. Atualmente não existe nenhum protocolo ideal estabelecido para o tratamento da peri-implantite. Nesse sentido, a prevenção da doença é fundamental.

Regeneração óssea guiada horizontal prévia à colocação de implante

A técnica de Regeneração Óssea Guiada (ROG) é um procedimento que tem por objetivo a reposição do volume ósseo da crista alveolar necessário para garantir o sucesso da reabilitação oral recorrendo a implantes, repondo tanto a componente estética como funcional. Este trabalho foca apenas a ROG horizontal prévia à colocação de implantes e analisa o sucesso e a previsibilidade clínica deste procedimento de aumento ósseo, o sucesso e a sobrevivência de implantes colocados em osso regenerado bem como alguns tipos de enxertos ósseos e membranas. Metodologicamente consiste numa revisão de literatura, baseando-se numa pesquisa de artigos em bases de dados on-line e recorrendo também à consulta de livros em formato digital. As palavras-chave utilizadas na pesquisa on-line foram: “bone healing” AND “tooth extraction”, “bone resoption” AND “tooth extraction”, “bone regeneration” AND “dental implants”, “horizontal guided bone regeneration”, “horizontal guided bone regeneration” AND “dental implants”, “horizontal bone augmentation” “horizontal bone augmentation” AND “dental implants”, “lateral bone augmentation” AND “dental implants”, “horizontal ridge augmentation” AND “dental implants”. A regeneração óssea guiada manifesta comprovado sucesso e previsibilidade no aumento ósseo e os implantes colocados em osso regenerado demonstram sucesso a longo-prazo.

Prevenção da reabsorção óssea alveolar após extração dentária

Introdução: O processo alveolar é o conjunto de osso que se encontra em redor da raiz do dente. Este osso é sensível a uma variedade de fatores ambientais e fisiológicos que influenciam a sua integridade e o seu funcionamento. Como tal, a sua formação assim como a sua preservação é dependente da presença contínua do dente. A reabsorção do processo alveolar após extração dentária é uma consequência natural e fisiológica indesejável, que pode dificultar a colocação de um implante dentário na posição desejada. Com o aumento cada vez mais das demandas estéticas em medicina dentária, torna-se, portanto, necessário prevenir que a reabsorção óssea provoque este defeito na arcada dentária. Objetivos: Realizar uma revisão bibliográfica sobre as várias técnicas e materiais para preservação do rebordo alveolar, a fim de prevenir ou minimizar a reabsorção alveolar após extração dentária. Material e Métodos: A pesquisa foi realizada nas bases de dados Pubmed, B-on e Scielo, não foi aplicado nenhum limite temporal, e os critérios de inclusão foram artigos em língua inglesa e portuguesa. Num total de 164 artigos, selecionaram-se 82 estritamente relacionados com o tema. Os artigos excluídos desviavam-se do objetivo do trabalho ou eram inconclusivos. Selecionaram-se, também, capítulos do livro Clinical Periodontology and Implant Dentistry Volume 1 e 2, dos autores Niklaus P.Lang e Jan Lindhe. Desenvolvimento: De modo a compreender como o processo alveolar reabsorve, deve-se ter em conta as várias técnicas que se podem realizar para permitir uma boa quantidade de osso remanescente na arcada adequada a cada caso para uma possível reabilitação. As técnicas de preservação do osso alveolar após extração passam pela realização de técnicas cirúrgicas minimamente invasivas, estabilização do coágulo pelo princípio da cicatrização por primeira intenção usando membranas ou retalhos, preenchimento do alvéolo dentário com materiais de enxerto ou substitutos ósseos, terapias combinadas com a colocação de implantes imediatos e o recurso a células e fatores de crescimento. Conclusão: A preservação alveolar tem grande importância para uma posterior reabilitação oral com implantes com maior quantidade de osso disponível do que quando não é feita qualquer tipo de preservação. A extração das peças dentárias deve ser feita com cuidado para preservar ao máximo ou não danificar as superfícies ósseas remanescentes. É aconselhado que o encerramento da ferida seja por primeira intenção e que proporcione estabilidade ao coágulo, podendo ser usado retalhos ou mesmo membranas. O uso de enxertos ósseos tem uma importante função de proporcionar uma matriz para o coágulo se formar e promover o processo de cicatrização. O método de implante imediato, para além de ser bastante usado, tem como finalidade o conforto para o paciente de não ser submetido a uma posterior cirurgia para colocação do mesmo e, simultaneamente, mantem a estabilidade dos tecidos moles. Ainda uma técnica menos usada é com células e fatores de crescimento que proporciona uma cicatrização mais rápida e um aumento do potencial regenerativo dos tecidos.

Tratamento cirúrgico convencional da peri-implantite

Introdução: A peri-implantite, um processo inflamatório que destroi e afeta tanto os tecidos moles como o tecido osseo em redor de um implante dentário Esta patologia vai ter grande influência a quando da escolha de uma solução terapêutica, sendo as principais opções terapêuticas a cirurgia regenerativa e ressetiva. Objetivo: Efetuar uma revisão bibliográfica no que diz respeito á peri-implantite e aos seus tratamentos cirurgicos convencionais, abordando tambem questões epidemiologicas da patologia e fatores de risco. Metodologia: A presente revisão bibliográfica foi baseada em informação ciêntifica publicada. Recorreu-se ás seguintes bases de dados: “MEDLINE/Pubmed”, “SciELO”, “EBSCO HOST” e “Science Direct”, através da introdução das seguintes palavras-chave: “Peri-implantitis”, “Mucositis”, “Peri-implant infections”, “Diagnosis”, “Treatment”, “Risk factors”, “Surgical treatment”. Conclusão: Para cada situação clínica de peri-implantite, é importante recorrer a diversos parâmetros de diagnóstico, como por exemplo o índice de placa, profundidade e hemorragia à sondagem, supuração e a evidência de perda óssea radiográfica. Aquando de reabilitação oral com implantes, o paciente deverá obedecer a um programa de manutenção eficaz, com o objetivo de manter a integridade dos tecidos peri-implantares. Na literatura científica são descritas diversas possibilidades de tratamento, existe enumero protocolos terapêuticos a efetuar. O médico dentista deve adoptar com base no diagnostico rigoroso o melhor tratamento a efetuar. Nesta linha de pensamentos existem várias aborgens terapêuticas que podemos efetuar, sendo a cirurgia ressetiva e a cirurgia regenerativa soluções têrapeuticas de elevada importância no que diz respeito ao sucesso no tratamento da peri-implantite.

Outcome analysis of intracorneal ring segments for the treatment of keratoconus based on visual, refractive, and aberrometric impairment

PURPOSE: To analyze the outcomes of intracorneal ring segment (ICRS) implantation for the treatment of keratoconus based on preoperative visual impairment. DESIGN: Multicenter, retrospective, nonrandomized study. METHODS: A total of 611 eyes of 361 keratoconic patients were evaluated. Subjects were classified according to their preoperative corrected distance visual acuity (CDVA) into 5 different groups: grade I, CDVA of 0.90 or better; grade II, CDVA equal to or better than 0.60 and worse than 0.90; grade III, CDVA equal to or better than 0.40 and worse than 0.60; grade IV, CDVA equal to or better than 0.20 and worse than 0.40; and grade plus, CDVA worse than 0.20. Success and failure indices were defined based on visual, refractive, corneal topographic, and aberrometric data and evaluated in each group 6 months after ICRS implantation. RESULTS: Significant improvement after the procedure was observed regarding uncorrected distance visual acuity in all grades (P < .05). CDVA significantly decreased in grade I (P < .01) but significantly increased in all other grades (P < .05). A total of 37.9% of patients with preoperative CDVA 0.6 or better gained 1 or more lines of CDVA, whereas 82.8% of patients with preoperative CDVA 0.4 or worse gained 1 or more lines of CDVA (P < .01). Spherical equivalent and keratometry readings showed a significant reduction in all grades (P ≤ .02). Corneal higher-order aberrations did not change after the procedure (P ≥ .05). CONCLUSIONS: Based on preoperative visual impairment, ICRS implantation provides significantly better results in patients with a severe form of the disease. A notable loss of CDVA lines can be expected in patients with a milder form of keratoconus.

Intrastromal corneal ring segments: how successful is the surgical treatment of keratoconus?

This review evaluates the outcomes of intrastromal corneal ring segment (ICRS) implantation for the treatment of keratoconus considering a new grading system based on the preoperative visual impairment of the patient. Additionally, a five-year follow-up analysis of patients with stable and progressive keratoconus is performed in order to assess the long term stability of the surgical procedure. Corrected distance visual acuity decreased statistically significantly in patients with mild keratoconus (P < 0.01) but statistically significantly increased in all other grades (P < 0.05). The improvement in visual acuity and the decrease of keratometric and aberrometric values were stable throughout a long period of time in patients with stable keratoconus. In patients with progressive form keratoconus, a significant improvement was found immediately after the procedure, however clinically relevant regression greater than 3 D was observed at the end of the follow up period.

Hybrid materials for biomedical applications

The increased longevity of humans and the demand for a better quality of life have led to a continuous search for new implant materials. Scientific development coupled with a growing multidisciplinarity between materials science and life sciences has given rise to new approaches such as regenerative medicine and tissue engineering. The search for a material with mechanical properties close to those of human bone produced a new family of hybrid materials that take advantage of the synergy between inorganic silica (SiO4) domains, based on sol-gel bioactive glass compositions, and organic polydimethylsiloxane, PDMS ((CH3)2.SiO2)n, domains. Several studies have shown that hybrid materials based on the system PDMS-SiO2 constitute a promising group of biomaterials with several potential applications from bone tissue regeneration to brain tissue recovery, passing by bioactive coatings and drug delivery systems. The objective of the present work was to prepare hybrid materials for biomedical applications based on the PDMS-SiO2 system and to achieve a better understanding of the relationship among the sol-gel processing conditions, the chemical structures, the microstructure and the macroscopic properties. For that, different characterization techniques were used: Fourier transform infrared spectrometry, liquid and solid state nuclear magnetic resonance techniques, X-ray diffraction, small-angle X-ray scattering, smallangle neutron scattering, surface area analysis by Brunauer–Emmett–Teller method, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Surface roughness and wettability were analyzed by 3D optical profilometry and by contact angle measurements respectively. Bioactivity was evaluated in vitro by immersion of the materials in Kokubos’s simulated body fluid and posterior surface analysis by different techniques as well as supernatant liquid analysis by inductively coupled plasma spectroscopy. Biocompatibility was assessed using MG63 osteoblastic cells. PDMS-SiO2-CaO materials were first prepared using nitrate as a calcium source. To avoid the presence of nitrate residues in the final product due to its potential toxicity, a heat-treatment step (above 400 °C) is required. In order to enhance the thermal stability of the materials subjected to high temperatures titanium was added to the hybrid system, and a material containing calcium, with no traces of nitrate and the preservation of a significant amount of methyl groups was successfully obtained. The difficulty in eliminating all nitrates from bulk PDMS-SiO2-CaO samples obtained by sol-gel synthesis and subsequent heat-treatment created a new goal which was the search for alternative sources of calcium. New calcium sources were evaluated in order to substitute the nitrate and calcium acetate was chosen due to its good solubility in water. Preparation solgel protocols were tested and homogeneous monolithic samples were obtained. Besides their ability to improve the bioactivity, titanium and zirconium influence the structural and microstructural features of the SiO2-TiO2 and SiO2-ZrO2 binary systems, and also of the PDMS-TiO2 and PDMS-ZrO2 systems. Detailed studies with different sol-gel conditions allowed the understanding of the roles of titanium and zirconium as additives in the PDMS-SiO2 system. It was concluded that titanium and zirconium influence the kinetics of the sol-gel process due to their different alkoxide reactivity leading to hybrid xerogels with dissimilar characteristics and morphologies. Titanium isopropoxide, less reactive than zirconium propoxide, was chosen as source of titanium, used as an additive to the system PDMS-SiO2-CaO. Two different sol-gel preparation routes were followed, using the same base composition and calcium acetate as calcium source. Different microstructures with high hydrophobicit were obtained and both proved to be biocompatible after tested with MG63 osteoblastic cells. Finally, the role of strontium (typically known in bioglasses to promote bone formation and reduce bone resorption) was studied in the PDMS-SiO2-CaOTiO2 hybrid system. A biocompatible material, tested with MG63 osteoblastic cells, was obtained with the ability to release strontium within the values reported as suitable for bone tissue regeneration.