Biovidro funcionalizado com nióbio e fibra de carbono em defeitos ósseos de tamanho crítico em ratos

Abstract

Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar o biovidro 45S5 com mesoporos funcionalizado com nióbio e fibra de carbono com vistas à obtenção de material com potencial de enxerto ósseo sintético. Material e Métodos: Foram utilizados 48 ratos adultos Wistar, que foram submetidos a defeito ósseo de tamanho crítico em tíbia, sendo 4 grupos, C: (coágulo sanguíneo), B: Biovidro 45S5, B+N: Biovidro 45S5 funcionalizado com nióbio e B+N+F: Biovidro 45S5 funcionalizado com nióbio e fibra de carbono (n=6), eutanásias foram em 15 e 60 dias. Foram realizadas as análises: histomorfométrica e micro CT. Resultados: Em 15 dias, observou-se a presença de formação de trabeculado ósseo com pontes de neoformação. Aos 60 dias, houve fechamento mais nítido do defeito pela formação de pontes ósseas, exceto no grupo B+N+F. Na Micro CT, na superfície óssea/volume ósseo (bs/bv) houve diferenças estatísticas entre os grupos, indicando maior espessura óssea, ou maior complexidade óssea para todas as modalidades de tratamento em 60 dias. Em relação a espessura trabecular (tb.th), houve diferenças entre os grupos, indicando que a espessura trabecular foi maior no grupo C em 60 dias. Em 15 dias, com relação a proporção de neoformação óssea, houve diferença entre o grupo C vs. B+N. Em 60 dias, os grupos foram estatisticamente semelhantes. Conclusão: O biomaterial é osteoindutor, devido à presença de neoformação óssea, principalmente nos períodos iniciais do processo de reparação. Contudo, estudos acerca da biocompatibilidade óssea e da resistência mecânica devem ser realizados para elucidar a aplicação clínica do biomaterial.

Objective: The aim of this study was to evaluate 45S5 bioactive glass with mesopores functionalized with niobium and carbon fiber, in order to obtain a material with potential as a synthetic bone graft. Material and Methods: Forty-eight adult Wistar rats were used and subjected to a critical size bone defect in the tibia, with 4 groups: C (blood clot), B (45S5 bioactive glass), B+N (45S5 bioactive glass functionalized with niobium), and B+N+F (45S5 bioactive glass functionalized with niobium and carbon fiber) (n=6). Euthanasia was performed at 15 and 60 days. Histomorphometric and micro-CT analyses were performed. Results: At 15 days, trabecular bone formation with new bone formation bridges was observed. At 60 days, a clearer closure of the defect was observed by the formation of bone bridges, except in the B+N+F group. Micro-CT analysis of bone surface-to-volume ratio (bs/bv) showed statistical differences between groups, indicating greater bone thickness or higher bone complexity for all treatment modalities at 60 days. Regarding trabecular thickness (tb.th), differences were observed between the groups, indicating that trabecular thickness was greater in the C group at 60 days. At 15 days, differences in the proportion of new bone formation were observed between group C and B+N. At 60 days, the groups were statistically similar. Conclusion: The biomaterial is osteoinductive, due to the presence of new bone formation, especially in the early stages of the repair process. However, studies on bone biocompatibility and mechanical strength should be conducted to clarify the clinical application of the biomaterial.