Análise de um novo método de texturização de superfície de implantes dentários à base de vidro bioativo via oxidação por plasma eletrolítico no reparo ósseo em ratos diabéticos
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Data
2023-08-09
Autores
Orientador
Faverani, Leonardo Perez 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Odontologia - FOA
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Visando confirmar os efeitos promissores verificados in vitro do recém desenvolvido revestimento à base de vidro bioativo (PEO-BG), o presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade osteoindutora do revestimento PEO-BG sintetizado via oxidação por plasma eletrolítico na neoformação óssea de ratos diabéticos. Para isso, implantes de titânio comercialmente puro (Ticp) foram revestidos por PEO-BG (~ 45.0 Si, 24.5 Ca, 24.5 Na, 6.0 P; m/v %) via PEO (500 V, 1000 Hz, ciclo de trabalho de 10%, 420 s). Inicialmente, caracterizações de superfície foram conduzidas para confirmar a morfologia (Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV), topografia (Microscopia Confocal de Varredura à Laser – CLSM) composição química (Espectroscopia de Energia Dispersiva – EDS) e propriedades físico-químicas (Perfilometria e Molhabilidade) das amostras. Em seguida, o estudo in vivo foi conduzido utilizando ratos Wistar (n = 15) e um protocolo de indução da diabetes mellitus pela administração de estreptozotocina (35 mg / kg) foi empregado. Após 30 dias de indução da diabetes, os animais foram randomizados e alocados para instalação de implantes. Os ratos foram submetidos a cirurgia de instalação de implantes em tíbia (30 implantes), recebendo um implante teste (PEO-BG) e um implante controle (ZrAc) em cada tíbia. Os animais foram eutanasiados (14 e 28 dias) e as peças encaminhadas para escaneamento por Microtomografia Computadorizada (Micro-CT), análise histológica (HE) e de imunoistoquímica (RUNX2, OPG, RANKL e OC). Os resultados quantitativos foram submetidos ao teste de normalidade (Shapiro-Wilk) e um teste paramétrico ou não paramétrico foi aplicado para <0,05. Os resultados in vitro demonstraram uma superfície diferenciada para PEO-BG, com maior área de contato e maior molhabilidade. Com relação aos dados in vivo, através da análise histológica foi observado maior área de osso neoformado e maior área de contato osso-implante para o grupo PEO-BG (p<0,05), com perfil inflamatório compatível com as fases do reparo tecidual. A microtomografia computadorizada (Micro-CT) demonstrou parâmetros de volume ósseo bastante favoráveis quando comparado a PEO-BG. As expressões de BMP-2, RANKL, OPG e OCN corroboraram com os resultados de formação óssea. Assim, é possível concluir que o revestimento de vidro bioativo apresentou efeito osteoindutor, ou seja, capaz de induzir células de diferenciação, a partir de células indiferenciadas do hospedeiro em tecido ósseo, sendo capaz de otimizar o reparo ósseo periimplantar.
Resumo (inglês)
Aiming to confirm the promising effects verified in vitro of the newly
developed coating based on bioactive glass (PEO-BG), the present
study aimed to evaluate the osteoinductive capacity of the PEO-BG
coating synthesized via oxidation by electrolytic plasma on new bone
formation in diabetic rats. For this, implants of commercially pure titanium
(Ticp) were coated with PEO-BG (~ 45.0 Si, 24.5 Ca, 24.5 Na, 6.0 P; m/v
%) via PEO (500 V, 1000 Hz, duty cycle of 10 %, 420 sec). Initially,
surface characterizations were conducted to confirm the morphology
(Scanning Electron Microscopy - SEM), topography (Confocal Laser
Scanning Microscopy - CLSM) chemical composition (Energy Dispersive
Spectroscopy - EDS) and physical-chemical properties (Perfilometry and
Wetability) of the samples. Then, the in vivo study was conducted using
Wistar rats (n = 15) and a protocol of induction of diabetes mellitus by
administering streptozotocin (35 mg/kg) was employed. After 30 days of
diabetes induction, the animals were randomized and allocated for
implant placement. The rats underwent surgery to install implants in the
tibia (30 implants), receiving a test implant (PEO-BG) and a control
implant (ZrAc) in each tibia. The animals were euthanized (14 and 28
days) and the pieces sent for scanning by Computerized
Microtomography (Micro-CT), histological analysis (HE) and
immunohistochemistry (RUNX2, OPG, RANKL and OC). Quantitative
results were subjected to a normality test (Shapiro-Wilk) and a
parametric or non-parametric test was applied for <0.05. The in vitro
results demonstrated a differentiated surface for PEO-BG, with a larger
contact area and greater wettability. Regarding the in vivo data, through
the histological analysis, a greater area of newly formed bone and a
greater area of bone-implant contact was observed for the PEO-BG
group (p<0.05), with an inflammatory profile compatible with the phases
of tissue repair. Computed microtomography (Micro-CT) demonstrated
very favorable bone volume parameters when compared to PEO-BG.
BMP-2, RANKL, OPG and OCN expressions corroborated the bone
formation results. Thus, it is possible to conclude that the bioactive glass
coating had an osteoinductive effect, that is, capable of inducing
differentiation cells from undifferentiated host cells in bone tissue, being
able to optimize peri-implant bone repair.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português