Comparação entre os bioenxertos de hidroxiapatita de cálcio e submucosa de intestino delgado porcino no preenchimento de defeitos ósseos criados em mandíbula de ratos

OBJETIVO: O objetivo do presente estudo consiste em avaliar a regeneração óssea em defeito criado na mandíbula de ratos utilizando dois bioenxertos: hidroxiapatita de cálcio sintética e submucosa de intestino delgado porcina. FORMA DE ESTUDO: Experimental randomizado. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 24 ratos da linhagem Wisthar-Furth. Um defeito ósseo de 0,75cm x 1,5cm no corpo de cada hemimandíbula foi realizado em todos os animais com broca esférica de baixa rotação. Padronizou-se à esquerda o preenchimento do defeito ósseo, no grupo I com 15 microgramas de hidroxiapatita e no grupo II com preenchimento de submucosa de intestino delgado porcina (SID), e à direita o não-preenchimento serviu como controle. A eutanásia foi realizada no 40° dia de pós-operatório, após a qual se procederam as análises macroscópicas e histológicas das peças. RESULTADOS: O comprimento médio em milímetros das hemimandíbulas do grupo hidroxiapatita foi de 3,75, e o do grupo SID 3,03 e o do grupo controle foi de 2,63 (p: 0,0022). No grupo hidroxiapatita a neoformação óssea perfez uma área correspondente à 76,64% do total já no grupo SID 63,64% do total. CONCLUSÃO: Os resultados macroscópios e microscópicos foram superiores com a utilização do enxerto de hidroxiapatita quando comparado ao grupo submucosa de intestino delgado porcino. Entretanto os dois bioenxertos mostraram-se osteoindutores quando comparados ao controle.

Estructuras porosas de Titanio-Hidroxiapatita para aplicaciones en implantología

La necesidad de nuevos materiales para ser usados en implantes óseos, con mayor biocompatibilidad y características de oseointegración, hace que la investigación se dirija hacia el uso de diferentes materiales, combinados adecuadamente. Tal es el caso de los implantes de titanio (Ti) recubiertos con hidroxiapatita (HAP). El primero, le brinda al implante sus características mecánicas mientras que la HAP, al ser un cerámico bioactivo, le provee sus excelentes características químicas en la superficie de reacción con el tejido. El problema es que se ha demostrado que hay una incompatibilidad mecánica entre el Ti y la HAP, al poseer propiedades muy distintas. Una solución sería la incorporación de la HAP como parte del implante de titanio, generando un material compuesto o composite de Ti-HAP. La pulvimetalurgia permite, en principio, realizar esta mezcla de materiales, con el agregado beneficioso de porosidad debida al proceso de sinterización involucrado. Este trabajo, como primera parte de un proyecto mayor, se propone utilizar las técnicas pulvimetalúrgicas para obtener un composite poroso de Ti-HAP, para su futura aplicación como material de implante óseo.

Preparació d'un ciment ossi acrílic modificat amb hidroxiapatita d'origen natural

El ciment ossi es prepara barrejant dos components, un sòlid (en format de pols) i l'altre líquid. En general, en la major part de productes comercials el constituent en pols conté polimetacrilat de metil (PMMA), un agent radioopac i peròxid de benzoïl (BPO) com a iniciador, mentre que el component líquid conté metacrilat de metil (MMA) com a monòmer i com activador la (N,Ndimetil- p-toluidina). Els continguts de cada constituent poden variar lleugerament d'una marca comercial a una altra. En barrejar els dos components es produeix la polimerització i té lloc l'enduriment del ciment. Es planteja la modificació de la formulació convencional del ciment ossi acrílic amb el component inorgànic majoritari dels ossos, és a dir, la hidroxiapatita (HA) (fosfat doble de sodi i calci) amb una relació molar (Ca/P) de 1,67. La HA i particularment la d’origen mineral o de síntesi, no és un component innovador en aquesta disciplina científica, però l’ús de la HA d’origen natural (procedent d’ossos de porc) introdueix la possibilitat d’incorporar un material molt econòmic que pot millorar la resistència mecànica del material sense perjudici de millorar la biocompatibilitat amb teixit ossi viu. Es planteja un treball de cerca d’un material que permeti la fixació de pròtesis articulades o bé pugui ser considerat com a sistema de farciment de cavitat òssies derivades de procesos osteoporòtics. Per arribar a trobar aquest material amb les propietats desitjades es preparen ciments amb diferents continguts en HA natural. Posteriorment es caracteritzen diferents propietats fisico-químiques dels materials les quals permetran prendre decisions a l’hora de determinar la viabilitat tècnica dels materials (tèrmic, mecànic i morfològic). Finalment, es realitza un estudi “in vitro” amb cultius cel•lulars per tal de determinar la biocompatibilitat del material

Influencia de la atmosfera de sinterizacion en la estabilidad termica de ceramicas de hidroxiapatita reforzadas con circona

En este trabajo se estudia la influencia de la atmósfera de sinterización sobre la estabilidad térmica de cerámicas de hidroxiapatita (HA) reforzadas con partículas de circona parcialmente estabilizada con magnesia (Mg-PSZ). Los cuerpos verdes fueron obtenidos por prensado uniaxial y las sinterizaciones se realizaron en aire y en oxígeno húmedo. El estudio por difracción de rayos-X y espectroscopía infrarroja permitió comprobar que la atmósfera húmeda evita la descomposición de la hidroxiapatita, todo lo contrario a lo que sucede en aire donde es evidente la presencia del zirconato cálcico (CZ) en la interfaz entre la partícula de circona y la matriz de HA. La caracterización microestructural de los materiales por Microscopía Electrónica de Barrido permitió apreciar el desarrollo de tamaño de grano de los materiales sinterizados. El estudio del comportamiento mecánico mediante ensayos de indentación reveló un aumento de la tenacidad a la fractura en el caso de los materiales que presentaban Mg-PSZ con respecto a la HA pura.

Biomateriais: deposição de hidroxiapatita sobre superfície de Ti-cp modificada por aspersão térmica

The osseointegrated titanium implants are reliable and safe alternatives to treatments for long periods of time. For surface modification, thermal aspersion of TiO2 was used. The samples with and without TiO2 were treated with NaOH and SBF in order to obtain a layer of HA. Characterization was done by SEM and FTIR. The images of HA obtained by SEM show a uniform morphology and a porous structure with spherical particles. The IR spectra show that the surface of Ticp/ TiO2 is more favorable for the HA deposit, as can be seen by the increase of the crystalline structure and the very intense and defined bands of the OH group of HA that is verified about 3571 and 630 cm-1. Thus the Ticp/ TiO2 surface presents a satisfactory nucleation of HA when compared to Ticp.

Síntese da hidroxiapatita e refinamento estrutural por difração de raios-x

A sample of hydroxyapatite was synthesized and its crystalline structure was analyzed by X-ray diffraction by means of the Rietveld method. Two functions were used to fit the peak profiles, modified Voigt (TCHZ) and Pearson VII. The occupational factors and lattice parameters obtained by both models show that the sample does not contain relevant cationic substitutions. The interatomic distances from Ca1 to oxygens O1, O2 and O3 were adequate for a pure hydroxyapatite without defect at site Ca1. Besides, the use of multiple lines in planes (300) and (002) associated with the model Pearson VII resulted in good agreement with the TCHZ model with respect to the size-strain effectswith an ellipsoidal shape of crystallites. In conclusion, the procedures adopted in the synthesis of hydroxyapatite produced a pure and crystalline material. The experimental results of transmission electron microscopy confirmed the predicted shape of crystals.

Avaliação da biodegradação de matrizes porosas à base de hidroxiapatita para aplicação como fontes radioativas em braquiterapia

Porous ceramic materials based on calcium phosphate compounds (CPC) have been studied aiming at different biomedical applications such as implants, drug delivery systems and radioactive sources for brachytherapy. Two kinds of hydroxyapatite (HAp) powders and their ceramic bodies were characterized by a combination of different techniques (XRF, BET method, SEM, ICP/AES and neutron activation analysis - NAA) to evaluate their physico-chemical and microstructural characteristics in terms of chemical composition, segregated phases, microstructure, porosity, chemical and thermal stability, biodegradation and incorporation of substances in their structures. The results revealed that these systems presented potential for use as porous biodegradable radioactive sources able to be loaded with a wide range of radionuclides for cancer treatment by the brachytherapy technique.

Avaliação do potencial de uso da hidroxiapatita para fertilização de solos

Plants absorb phosphorus from the soil, which has low levels of this element due to the poor solubility of these compounds in soil and high adsorption capacity of the element by soil particles. Therefore, the purpose of this study was to assess, using hydroxyapatite nanoparticles synthesized in the laboratory, the amount of phosphorus available under different conditions. The results showed that the phosphorus compound had highest solubility in hydroxyapatite sintered at 300°C in an oven for 2h and diluted to 0.05M with MilliQ water, corroborating the theory that the stronger the agglomeration of the nanoparticles, the fewer the pores and the poorer their solubility.

Adsorção de alfa-lactalbumina do soro de leite em hidroxiapatita: efeito do pH e da temperatura e análise termodinâmica

The nutritional and functional benefits offered by whey protein α-lactalbumin justify the great interest in its manufacture in large quantities at a high purity level. Hydroxyapatite is a calcium phosphate material able to adsorb proteins and can be synthesized at low production cost. Therefore, this work evaluated the adsorption of α-lactalbumin on hydroxyapatite using solid-liquid phase equilibrium data reported as adsorption isotherms. Van't Hoff's thermodynamics analysis showed that the adsorption process is entropically driven.

Síntese de hidroxiapatita pelo método sol-gel utilizando precursores alternativos: nitrato de cálcio e ácido fosfórico

A hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2, HA] foi sintetizada utilizando-se a rota sol-gel partindo-se de ácido fosfórico e nitrato de cálcio como precursores de cálcio e fósforo, respectivamente e como solvente utilizou-se o metanol na preparação do sol que posteriormente será utilizado na obtenção de recobrimentos de hidroxiapatita sobre substratos de ligas de titânio. O sol permaneceu estável e não ocorreu gelatinização em temperatura ambiente durante sete dias. O sol transformou-se em um gel branco somente após a remoção do solvente a 100ºC. O produto assim obtido foi calcinado em 300°C, 500°C e 700°C e caracterizou-se por DRX, FT-IR, MEV/EDS e TGA/DSC. As fases de HA sintetizada tornaram-se estáveis sem sub-produtos a 700°C. A difração de raios X mostrou que a estrutura apatita é aparente em 300°C. O tamanho do cristal e o teor de HA aumentaram com o aumento da temperatura de calcinação. A análise por MEV mostrou a presença de poros que são importantes para aplicações biomédicas, favorecendo a adesão entre o tecido ósseo neoformado e a apatita sintética, ou seja, osseointegração.

Preservación inmediata de proceso alveolar con hidroxiapatita reabsorbible y membranas de politetrafluoretileno de alta densidad

Tesis (Maestría en Ciencias Odontológicas con Especialidad en Periodoncia) UANL

Desenvolvimento de nanocompósito (hidroxiapatita/ poliuretano) pela gelação (gelling) de poli ( álcool vinílico) (PVA) para remoção de metais pesados

Removing microcontaminants from effluents is a challenge today, because of its high cost and low efficiency, especially in the treatment of effluents containing heavy metals. An alternative that has emerged is the use of biodegradable nanocomposites, which exhibit good removal and recovery performances, in addition to its low cost. With this in mind, the present study aimed to develop and characterize a nanocomposite based on hydroxyapatite (HAP), polyurethane (PU) and polyvinyl alcohol (PVA) for removing heavy metals. Thus, the research was conducted in several steps: i)- Physico-chemical and microbiological hospital effluent characterization; ii)- Production of hydroxyapatite by aqueous precipitation technique, and their characterization; iii)- Production of the nanocomposite in which the hydroxyapatite was added to the polyurethane prepolymers and then the polyvinyl alcohol/hydroxyapatite film was produced; iv)- Polyvinyl composite without film PU/HAp was also produced in the proportions of 20 and 40% HAp; v)- The composites was characterized by the techniques of XRD, FTIR, SEM / EDS, BET, Zeta Potential and TGA; vi)- The sisal and coconut fibres were washed and dried for comparative tests of adsorption; vii)- Adsorption tests for evaluating the removal of heavy metals (nickel and cadmium). Initial screening adsorption capacity (HAp; PU/HAp - 20 and 40%; PU / HAp / PVA), kinetic studies of adsorption of Cd (II) by HAp; multifactorial design analysis (factorial design) for identifying the most important variables in the adsorption of Cd (II) by composite PU/HAp. Also comparative analysis of adsorption of Cd and Ni by composite PU/HAp were conducted, as well as comparative tests of adsorption of Cd (coconut fibre) and Ni (sisal fibre). It was possible to verify that the composite PU/HAp 40% showed better effectiveness for the removal of Cd (II) and Ni (II), above 80%, equivalent to the lignocellulosic fibre used and HAp produced. As main conclusion, it can be referred that the composite PU/HAp 40% is an effective adsorvent to wastewater treatment for heavy metal removal, with low cost and high efficiency

Mistura de proteínas morfogenéticas ósseas, hidroxiapatita, osso inorgânico e colágeno envolta por membrana de pericárdio no preenchimento de defeito ósseo segmentar em coelhos

Avaliou-se o uso de biomaterial de origem bovina na regeneração de defeitos ósseos segmentares empregando-se 12 coelhos, fêmeas, da raça Norfolk, com idade de seis meses e pesos entre 3 e 4,5kg. Realizou-se falha segmentar bilateral de um centímetro de comprimento na diáfise do rádio, com inclusão do periósteo. No membro direito, o defeito foi delimitado por membrana de pericárdio liofilizada, contendo em seu interior mistura de proteínas morfogenéticas ósseas adsorvidas a hidroxiapatita, colágeno liofilizado e osso inorgânico. No membro esquerdo, o defeito não recebeu tratamento. Radiografias foram obtidas ao término do procedimento cirúrgico e aos sete, 30, 60, 90, 120 e 150 dias de pós-operatório. Após eutanásia de seis coelhos aos 60 dias e seis aos 150 dias de pós-cirúrgico, os resultados radiográficos e histológicos mostraram que a regeneração óssea foi inibida nos defeitos segmentares tratados com o biomaterial.

Desenvolvimento de biocerâmicas porosas de hidroxiapatita para utilização como scaffolds para regeneração óssea

Biocerâmicas porosas tem aplicações biomédicas importantes como preenchimento de defeitos ósseos e scaffolds na engenharia de tecidos. A hidroxiapatita (HA, Ca10(PO4)6(OH)2) que apresenta semelhança química e estrutural com a fase mineral dos ossos e dos dentes, é biocompatível e osteocondutiva, e tem excelente afinidade química e biológica com os tecidos ósseos. Este trabalho teve como objetivo desenvolver biocerâmicas porosas HA para utilização como scaffold para regeneração óssea empregando-se a técnica de réplica da esponja polimérica. A pasta biocerâmica de HA foi obtida por via úmida utilizando hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] e ácido fosfórico (H3PO4) e impregnada em esponjas de poliuretano com diferentes densidades. Tratamento térmico a 600°C por 1h foi realizado para eliminação da esponja seguido da sinterização a 1100°C por 2 horas. Os scaffolds apresentaram a HA como fase majoritária, elevada porosidade (> 70%) e poros com tamanhos variando na ordem de macro (>100μm) e microporosidade (1-20μm), sendo estes fatores adequados para a aplicação como scaffolds para regeneração óssea.

Síntese de hidroxiapatita pelo método sol-gel utilizando precursores alternativos: nitrato de cálcio e ácido fosfórico

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)