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 - Silva, Iago Guerra da [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
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.

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.
Analysis of a new method for surface texturing of dental implants based on bioactive glass via electrolytic plasma oxidation in bone repair in diabetic rats
Keywords: Regeneração óssea; Materiais biomedicos; Diabetes mellitus; Implantes dentários; Dental implants