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[EN] The history of calcium phosphates in the medicine field starts in 1769 when the first evidence of its existence in the bone tissue is discovered. Since then, the interest for calcium phosphates has increased among the scientific community. Their study has been developed in parallel with new advances in materials sciences, medicine or tissue engineering areas. Bone tissue engineering is the field where calcium phosphates have had a great importance. While the first bioceramics are selected according to bioinert, biocompatibility and mechanical properties with the aim to replace bone tissue damaged, calcium phosphates open the way to the bone tissue regeneration challenge. Nowadays, they are present in the majority of commercial products directed to repair or regenerate damaged bone tissue. Finally, in the last few decades, they have been suggested and studied as drug delivering devices and as vehicles of DNA and RNA for the future generation therapies., [ES] La historia de los fosfatos de calcio en el campo de la medicina comienza en 1769, cuando se descubre la primera evidencia de su existencia en el tejido óseo. Desde este momento los fosfatos de calcio despiertan un gran interés entre la comunidad científica. Su estudio se ha desarrollado en paralelo a nuevos avances en la ciencia de materiales, la medicina o la ingeniería de tejidos. Uno de los campos en que más repercusión han tenido es en la reparación del tejido óseo. Si bien las primeras biocerámicas fueron seleccionadas en base a su bioinercia, biocompatibilidad y propiedades mecánicas, con el objetivo de remplaza rel hueso da ̃nado, los fosfatos de calcio abrieron las puertas al desafío de la regeneración ósea. Nuevos conceptos como biorreabsorción, bioactividad y osteo inducción aparecieron con ellos, convirtiéndoles en excelentes candidatos a resolver este reto. En la actualidad forman parte de la composición de la mayoría de productos comerciales cuyo objetivo es la reparación o la regeneración del tejido óseo. Además, en las últimas décadas se han postulado como soportes en la liberación controlada de fármacos, así como vehículos de material genético para las terapias génicas del futuro.

En este trabajo cuatro rutas de síntesis de Hap por el método sol-gel, fueron evaluados en una primera fase pre-experimental. Los precursores fueron nitrato de calcio y fosfato ácido de amonio. Mediante técnicas de análisis de FRX/EDX, DRX, FTIR, MEV/EDS, BET; se caracterizaron las muestras obtenidas para cada método, se identificaron las fases presentes así como la morfología y tamaño de partícula del polvo cerámico obtenido, y se determinó el área superficial de cada una. El método I, arrojó las fases de CaO e Ca(OH)2 además de la fase Hap. Para los métodos II y III, se identificaron las fases Hap y β-TCP. En el método IV, para el cual se empleó como modificador orgánico el EDTA.2Na, se obtuvo un polvo blanco calcinado de una cerámica bifásica de Hap y β-Renanita, para la cual se tienen resultados alentadores sobre su biocompatibilidad. En la segunda fase experimental, se repitió la metodología del método IV para una escala mayor, manteniéndose las proporciones de reactivos precursores y las condiciones de análisis. La única variante introducida al proceso como variable independiente, fue el tiempo de envejecimiento. Cuatro tiempos fueron analizados y se observaron su influencia en las fases y tamaño de partículas obtenidas. Para todas las muestras obtenidas a diferentes tiempos de envejecimiento, se identificaron diferentes fases, estando las fases Hap y Renatita presentes. El área superficial obtenida fue baja y el tamaño de partícula fue micrométrico en todas las muestras

O presente trabalho analisou o nível de integração de enxertos ósseos onlay de calota craniana de ratos, em região mandibular, associados ou não ao cimento de fosfato de cálcio (Norian®). Para isso, foram realizadas avaliações histológicas, histométricas, além de teste biomecânico de força de tração. Vinte e sete ratos Wistar, machos, foram submetidos à remoção de enxertos bicorticais da calota craniana e fixados nos ângulos mandibulares. Os animais foram divididos em 6 grupos: C21 d - fixação do enxerto (controle - morte após 21 dias); 121 d - fixação do enxerto com o pó do Norian® entre o enxerto e o leito receptor (morte após 21 dias); B21 d - fixação do enxerto e colocação de Norian®, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 21 dias); C55d - fixação do enxerto (controle - morte após 55 dias); 155d - fixação do enxerto com o pó do Norian entre o enxerto e o leito receptor (morte após 55 dias); B55d - fixação do enxerto e colocação de Norian, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 55 dias). As hemimandíbulas do lado esquerdo foram destinadas ao exame histológico e histométrico e as hemi-mandíbulas do lado direito ao teste de força de tração. Em nenhum dos casos ocorreu infecção ou complicações pós-operatórias.Análise histológica e histométrica - resquícios do Norian foram vistos tanto em 21 quanto em 55 dias, demonstrando uma gradual substituição por tecido ósseo vascularizado; foi observada uma maior formação óssea na interface enxerto/osso receptor (TEOR) do lado esquerdo nos grupos que utilizaram o fosfato de cálcio (B21d, B55d e 155d em relação ao C21 d) (p= 0,043); um melhor resultado também foi observado em relação ao osso total neoformado na interface do lado esquerdo, nesses mesmos grupos W-0,08); o grupo 155d apresentou resultados superiores aos grupos controle (C21d e C55d) e ao grupo B21d na formação de osso na IEOR do lado direito (p= 0. 045): no item osso neoformado horizontalmente do lado esquerdo, o grupo, This present work has analyzes the integration level of onlay bone grafts of the skull in rats’ mandibular region, combined or not with calcium phosphate cement (Norian ). For this, histology, morphometry, and biomechanical test of traction force have been evaluated. Twenty seven male Wistar rats were subjected to removal of bicortical grafts of the skullcap and fixed in the mandibular angles. The animals were divided into 6 groups: C21d – graft fixation (control – death after 21 days); I21d – graft fixation with Norian powder between the graft and recipient bed (death after 21 days), B21d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the bone graft (death after 21 days) C55D - graft fixation (control - 55 days after death); I55d - graft fixation with Norian powder between the graft and the recepient bed (death after 55 days); B55d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the graft (death after 55 days). The hemi-jaws on the left side were taken to the histology and histometric exam and hemi-jaws of the right to a traction force test.There was no infection in none of the cases or postoperative complications. Histological and histometric analysis – Norian ’s remnants were seen in both 21 and in 55 days, showing a gradual replacement by vascularized bone tissue; a higher bone formation was observed in the graft / bone interface receptor (GBIR) on the left side in the groups using the calcium phosphate (B21d, B55d and I55d in relation to C21d) (p = 0. 043); a better result was also observed in regard to the total newly formed bone on the left side interface of these same groups (p = 0. 08); the I55d group presented superior results than the control groups (C21d and C55d) and the group B21d concerning the GBIR bone formation on the right side (p = 0. 045); about the item on the horizontally newly formed bone on the left side, the group C21d had no significant difference in comparison to C55d, how

Objective: This study evaluates the effect of alpha-tricalcium phosphate cement (U- TCP) and platelet-rich plasma (PRP) on osteogenesis, when used alone or together, comparing to the gold-standard (autologous graft). Material and Methods: Thirty-four Wistar-Kyoto rats were used in this study. A bilateral femur defect was created, and each hole was filled with one of the four types of treatments (autologous bone graft, U-TCP cement, PRP and U-TCP cement+PRP) and evaluated in 4 and 8 weeks. In the control group no filling was applied. The X-ray images provided values of area and longitudinal length of the defect, and the histological images, indicated the new bone formation area. Results: Regarding the effect of the treatments on the bone defect, independently of the time, the X-ray results did not provide sufficient data to confirm important differences in both variables analyzed – area and length (p=0,08). In the histomorphometry, it was observed a better performance of the treatment with autologous bone graft, and it presented significant differences regarding the new bone formation area, independently of the time, compared to the PRP (p=0,05) and control (p=0,041). On the other hand, there were no important differences between autologous graft and the groups U-TCP cement+PRP and U-TCP cement (p>0,05). The treatments PRP, U-TCP cement and U-TCP cement+PRP did not differ significantly from the control group, as well as when they were compared to each other. Conclusion: The data of this study suggest that the treatments with U-TCP cement and PRP, when applied alone or together, do not present positive effect on bone healing., Objetivo: Avaliar o efeito de cimento de alfa-fosfato tricálcico (U-TCP) e plasma rico em plaquetas (PRP) sobre a osteogênese, quando utilizados isoladamente ou em conjunto, comparando os resultados com o padrão-ouro (enxerto autólogo). Material e Métodos: Trinta e quatro ratos Wistar-Kyoto foram utilizados no estudo. Foi criado um defeito cavitário bilateral no fêmur e cada cavidade foi preenchida com um dos 4 tipos de tratamentos (enxerto autólogo; cimento U-TCP; PRP; cimento U-TCP+PRP), sendo avaliados em 4 e 8 semanas. No grupo controle não foi aplicado nenhum preenchimento. As imagens radiográficas forneceram valores da área e do comprimento longitudinal da lesão, e as imagens histológicas indicaram a área de neoformação óssea. Resultados: Quanto ao efeito dos tratamentos sobre a lesão óssea independentemente do tempo, os resultados radiográficos encontrados não forneceram dados suficientes para comprovar diferenças significativas nas duas variáveis analisadas, área e comprimento (p=0,08). Na histomorfometria, foi observado um melhor desempenho do tratamento com enxerto autólogo, apresentando diferenças significativas quanto à área de neoformação óssea, independente do tempo, em relação aos grupos PRP (p=0,05) e controle (p=0,041). Em contrapartida, não foram verificadas diferenças com significância entre enxerto autólogo e os grupos cimento U-TCP+PRP e cimento U-TCP (p>0,05). Os tratamentos PRP, cimento U-TCP e cimento U-TCP+PRP não diferiram significativamente do grupo controle, assim como não foram evidenciadas diferenças quando comparados entre si. Conclusão: Os dados do presente estudo sugerem que os tratamentos com cimento U-TCP e PRP, aplicados isoladamente ou em conjunto, não demonstram efeito positivo sobre o reparo ósseo.

O presente trabalho analisou o nível de integração de enxertos ósseos onlay de calota craniana de ratos, em região mandibular, associados ou não ao cimento de fosfato de cálcio (Norian®). Para isso, foram realizadas avaliações histológicas, histométricas, além de teste biomecânico de força de tração. Vinte e sete ratos Wistar, machos, foram submetidos à remoção de enxertos bicorticais da calota craniana e fixados nos ângulos mandibulares. Os animais foram divididos em 6 grupos: C21 d - fixação do enxerto (controle - morte após 21 dias); 121 d - fixação do enxerto com o pó do Norian® entre o enxerto e o leito receptor (morte após 21 dias); B21 d - fixação do enxerto e colocação de Norian®, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 21 dias); C55d - fixação do enxerto (controle - morte após 55 dias); 155d - fixação do enxerto com o pó do Norian entre o enxerto e o leito receptor (morte após 55 dias); B55d - fixação do enxerto e colocação de Norian, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 55 dias). As hemimandíbulas do lado esquerdo foram destinadas ao exame histológico e histométrico e as hemi-mandíbulas do lado direito ao teste de força de tração. Em nenhum dos casos ocorreu infecção ou complicações pós-operatórias.Análise histológica e histométrica - resquícios do Norian foram vistos tanto em 21 quanto em 55 dias, demonstrando uma gradual substituição por tecido ósseo vascularizado; foi observada uma maior formação óssea na interface enxerto/osso receptor (TEOR) do lado esquerdo nos grupos que utilizaram o fosfato de cálcio (B21d, B55d e 155d em relação ao C21 d) (p= 0,043); um melhor resultado também foi observado em relação ao osso total neoformado na interface do lado esquerdo, nesses mesmos grupos W-0,08); o grupo 155d apresentou resultados superiores aos grupos controle (C21d e C55d) e ao grupo B21d na formação de osso na IEOR do lado direito (p= 0. 045): no item osso neoformado horizontalmente do lado esquerdo, o grupo, This present work has analyzes the integration level of onlay bone grafts of the skull in rats’ mandibular region, combined or not with calcium phosphate cement (Norian ). For this, histology, morphometry, and biomechanical test of traction force have been evaluated. Twenty seven male Wistar rats were subjected to removal of bicortical grafts of the skullcap and fixed in the mandibular angles. The animals were divided into 6 groups: C21d – graft fixation (control – death after 21 days); I21d – graft fixation with Norian powder between the graft and recipient bed (death after 21 days), B21d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the bone graft (death after 21 days) C55D - graft fixation (control - 55 days after death); I55d - graft fixation with Norian powder between the graft and the recepient bed (death after 55 days); B55d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the graft (death after 55 days). The hemi-jaws on the left side were taken to the histology and histometric exam and hemi-jaws of the right to a traction force test.There was no infection in none of the cases or postoperative complications. Histological and histometric analysis – Norian ’s remnants were seen in both 21 and in 55 days, showing a gradual replacement by vascularized bone tissue; a higher bone formation was observed in the graft / bone interface receptor (GBIR) on the left side in the groups using the calcium phosphate (B21d, B55d and I55d in relation to C21d) (p = 0. 043); a better result was also observed in regard to the total newly formed bone on the left side interface of these same groups (p = 0. 08); the I55d group presented superior results than the control groups (C21d and C55d) and the group B21d concerning the GBIR bone formation on the right side (p = 0. 045); about the item on the horizontally newly formed bone on the left side, the group C21d had no significant difference in comparison to C55d, how

Objective: This study evaluates the effect of alpha-tricalcium phosphate cement (U- TCP) and platelet-rich plasma (PRP) on osteogenesis, when used alone or together, comparing to the gold-standard (autologous graft). Material and Methods: Thirty-four Wistar-Kyoto rats were used in this study. A bilateral femur defect was created, and each hole was filled with one of the four types of treatments (autologous bone graft, U-TCP cement, PRP and U-TCP cement+PRP) and evaluated in 4 and 8 weeks. In the control group no filling was applied. The X-ray images provided values of area and longitudinal length of the defect, and the histological images, indicated the new bone formation area. Results: Regarding the effect of the treatments on the bone defect, independently of the time, the X-ray results did not provide sufficient data to confirm important differences in both variables analyzed – area and length (p=0,08). In the histomorphometry, it was observed a better performance of the treatment with autologous bone graft, and it presented significant differences regarding the new bone formation area, independently of the time, compared to the PRP (p=0,05) and control (p=0,041). On the other hand, there were no important differences between autologous graft and the groups U-TCP cement+PRP and U-TCP cement (p>0,05). The treatments PRP, U-TCP cement and U-TCP cement+PRP did not differ significantly from the control group, as well as when they were compared to each other. Conclusion: The data of this study suggest that the treatments with U-TCP cement and PRP, when applied alone or together, do not present positive effect on bone healing., Objetivo: Avaliar o efeito de cimento de alfa-fosfato tricálcico (U-TCP) e plasma rico em plaquetas (PRP) sobre a osteogênese, quando utilizados isoladamente ou em conjunto, comparando os resultados com o padrão-ouro (enxerto autólogo). Material e Métodos: Trinta e quatro ratos Wistar-Kyoto foram utilizados no estudo. Foi criado um defeito cavitário bilateral no fêmur e cada cavidade foi preenchida com um dos 4 tipos de tratamentos (enxerto autólogo; cimento U-TCP; PRP; cimento U-TCP+PRP), sendo avaliados em 4 e 8 semanas. No grupo controle não foi aplicado nenhum preenchimento. As imagens radiográficas forneceram valores da área e do comprimento longitudinal da lesão, e as imagens histológicas indicaram a área de neoformação óssea. Resultados: Quanto ao efeito dos tratamentos sobre a lesão óssea independentemente do tempo, os resultados radiográficos encontrados não forneceram dados suficientes para comprovar diferenças significativas nas duas variáveis analisadas, área e comprimento (p=0,08). Na histomorfometria, foi observado um melhor desempenho do tratamento com enxerto autólogo, apresentando diferenças significativas quanto à área de neoformação óssea, independente do tempo, em relação aos grupos PRP (p=0,05) e controle (p=0,041). Em contrapartida, não foram verificadas diferenças com significância entre enxerto autólogo e os grupos cimento U-TCP+PRP e cimento U-TCP (p>0,05). Os tratamentos PRP, cimento U-TCP e cimento U-TCP+PRP não diferiram significativamente do grupo controle, assim como não foram evidenciadas diferenças quando comparados entre si. Conclusão: Os dados do presente estudo sugerem que os tratamentos com cimento U-TCP e PRP, aplicados isoladamente ou em conjunto, não demonstram efeito positivo sobre o reparo ósseo.

O presente trabalho analisou o nível de integração de enxertos ósseos onlay de calota craniana de ratos, em região mandibular, associados ou não ao cimento de fosfato de cálcio (Norian®). Para isso, foram realizadas avaliações histológicas, histométricas, além de teste biomecânico de força de tração. Vinte e sete ratos Wistar, machos, foram submetidos à remoção de enxertos bicorticais da calota craniana e fixados nos ângulos mandibulares. Os animais foram divididos em 6 grupos: C21 d - fixação do enxerto (controle - morte após 21 dias); 121 d - fixação do enxerto com o pó do Norian® entre o enxerto e o leito receptor (morte após 21 dias); B21 d - fixação do enxerto e colocação de Norian®, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 21 dias); C55d - fixação do enxerto (controle - morte após 55 dias); 155d - fixação do enxerto com o pó do Norian entre o enxerto e o leito receptor (morte após 55 dias); B55d - fixação do enxerto e colocação de Norian, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 55 dias). As hemimandíbulas do lado esquerdo foram destinadas ao exame histológico e histométrico e as hemi-mandíbulas do lado direito ao teste de força de tração. Em nenhum dos casos ocorreu infecção ou complicações pós-operatórias.Análise histológica e histométrica - resquícios do Norian foram vistos tanto em 21 quanto em 55 dias, demonstrando uma gradual substituição por tecido ósseo vascularizado; foi observada uma maior formação óssea na interface enxerto/osso receptor (TEOR) do lado esquerdo nos grupos que utilizaram o fosfato de cálcio (B21d, B55d e 155d em relação ao C21 d) (p= 0,043); um melhor resultado também foi observado em relação ao osso total neoformado na interface do lado esquerdo, nesses mesmos grupos W-0,08); o grupo 155d apresentou resultados superiores aos grupos controle (C21d e C55d) e ao grupo B21d na formação de osso na IEOR do lado direito (p= 0. 045): no item osso neoformado horizontalmente do lado esquerdo, o grupo, This present work has analyzes the integration level of onlay bone grafts of the skull in rats’ mandibular region, combined or not with calcium phosphate cement (Norian ). For this, histology, morphometry, and biomechanical test of traction force have been evaluated. Twenty seven male Wistar rats were subjected to removal of bicortical grafts of the skullcap and fixed in the mandibular angles. The animals were divided into 6 groups: C21d – graft fixation (control – death after 21 days); I21d – graft fixation with Norian powder between the graft and recipient bed (death after 21 days), B21d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the bone graft (death after 21 days) C55D - graft fixation (control - 55 days after death); I55d - graft fixation with Norian powder between the graft and the recepient bed (death after 55 days); B55d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the graft (death after 55 days). The hemi-jaws on the left side were taken to the histology and histometric exam and hemi-jaws of the right to a traction force test.There was no infection in none of the cases or postoperative complications. Histological and histometric analysis – Norian ’s remnants were seen in both 21 and in 55 days, showing a gradual replacement by vascularized bone tissue; a higher bone formation was observed in the graft / bone interface receptor (GBIR) on the left side in the groups using the calcium phosphate (B21d, B55d and I55d in relation to C21d) (p = 0. 043); a better result was also observed in regard to the total newly formed bone on the left side interface of these same groups (p = 0. 08); the I55d group presented superior results than the control groups (C21d and C55d) and the group B21d concerning the GBIR bone formation on the right side (p = 0. 045); about the item on the horizontally newly formed bone on the left side, the group C21d had no significant difference in comparison to C55d, how

Objective: This study evaluates the effect of alpha-tricalcium phosphate cement (U- TCP) and platelet-rich plasma (PRP) on osteogenesis, when used alone or together, comparing to the gold-standard (autologous graft). Material and Methods: Thirty-four Wistar-Kyoto rats were used in this study. A bilateral femur defect was created, and each hole was filled with one of the four types of treatments (autologous bone graft, U-TCP cement, PRP and U-TCP cement+PRP) and evaluated in 4 and 8 weeks. In the control group no filling was applied. The X-ray images provided values of area and longitudinal length of the defect, and the histological images, indicated the new bone formation area. Results: Regarding the effect of the treatments on the bone defect, independently of the time, the X-ray results did not provide sufficient data to confirm important differences in both variables analyzed – area and length (p=0,08). In the histomorphometry, it was observed a better performance of the treatment with autologous bone graft, and it presented significant differences regarding the new bone formation area, independently of the time, compared to the PRP (p=0,05) and control (p=0,041). On the other hand, there were no important differences between autologous graft and the groups U-TCP cement+PRP and U-TCP cement (p>0,05). The treatments PRP, U-TCP cement and U-TCP cement+PRP did not differ significantly from the control group, as well as when they were compared to each other. Conclusion: The data of this study suggest that the treatments with U-TCP cement and PRP, when applied alone or together, do not present positive effect on bone healing., Objetivo: Avaliar o efeito de cimento de alfa-fosfato tricálcico (U-TCP) e plasma rico em plaquetas (PRP) sobre a osteogênese, quando utilizados isoladamente ou em conjunto, comparando os resultados com o padrão-ouro (enxerto autólogo). Material e Métodos: Trinta e quatro ratos Wistar-Kyoto foram utilizados no estudo. Foi criado um defeito cavitário bilateral no fêmur e cada cavidade foi preenchida com um dos 4 tipos de tratamentos (enxerto autólogo; cimento U-TCP; PRP; cimento U-TCP+PRP), sendo avaliados em 4 e 8 semanas. No grupo controle não foi aplicado nenhum preenchimento. As imagens radiográficas forneceram valores da área e do comprimento longitudinal da lesão, e as imagens histológicas indicaram a área de neoformação óssea. Resultados: Quanto ao efeito dos tratamentos sobre a lesão óssea independentemente do tempo, os resultados radiográficos encontrados não forneceram dados suficientes para comprovar diferenças significativas nas duas variáveis analisadas, área e comprimento (p=0,08). Na histomorfometria, foi observado um melhor desempenho do tratamento com enxerto autólogo, apresentando diferenças significativas quanto à área de neoformação óssea, independente do tempo, em relação aos grupos PRP (p=0,05) e controle (p=0,041). Em contrapartida, não foram verificadas diferenças com significância entre enxerto autólogo e os grupos cimento U-TCP+PRP e cimento U-TCP (p>0,05). Os tratamentos PRP, cimento U-TCP e cimento U-TCP+PRP não diferiram significativamente do grupo controle, assim como não foram evidenciadas diferenças quando comparados entre si. Conclusão: Os dados do presente estudo sugerem que os tratamentos com cimento U-TCP e PRP, aplicados isoladamente ou em conjunto, não demonstram efeito positivo sobre o reparo ósseo.

O presente trabalho analisou o nível de integração de enxertos ósseos onlay de calota craniana de ratos, em região mandibular, associados ou não ao cimento de fosfato de cálcio (Norian®). Para isso, foram realizadas avaliações histológicas, histométricas, além de teste biomecânico de força de tração. Vinte e sete ratos Wistar, machos, foram submetidos à remoção de enxertos bicorticais da calota craniana e fixados nos ângulos mandibulares. Os animais foram divididos em 6 grupos: C21 d - fixação do enxerto (controle - morte após 21 dias); 121 d - fixação do enxerto com o pó do Norian® entre o enxerto e o leito receptor (morte após 21 dias); B21 d - fixação do enxerto e colocação de Norian®, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 21 dias); C55d - fixação do enxerto (controle - morte após 55 dias); 155d - fixação do enxerto com o pó do Norian entre o enxerto e o leito receptor (morte após 55 dias); B55d - fixação do enxerto e colocação de Norian, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 55 dias). As hemimandíbulas do lado esquerdo foram destinadas ao exame histológico e histométrico e as hemi-mandíbulas do lado direito ao teste de força de tração. Em nenhum dos casos ocorreu infecção ou complicações pós-operatórias.Análise histológica e histométrica - resquícios do Norian foram vistos tanto em 21 quanto em 55 dias, demonstrando uma gradual substituição por tecido ósseo vascularizado; foi observada uma maior formação óssea na interface enxerto/osso receptor (TEOR) do lado esquerdo nos grupos que utilizaram o fosfato de cálcio (B21d, B55d e 155d em relação ao C21 d) (p= 0,043); um melhor resultado também foi observado em relação ao osso total neoformado na interface do lado esquerdo, nesses mesmos grupos W-0,08); o grupo 155d apresentou resultados superiores aos grupos controle (C21d e C55d) e ao grupo B21d na formação de osso na IEOR do lado direito (p= 0. 045): no item osso neoformado horizontalmente do lado esquerdo, o grupo, This present work has analyzes the integration level of onlay bone grafts of the skull in rats’ mandibular region, combined or not with calcium phosphate cement (Norian ). For this, histology, morphometry, and biomechanical test of traction force have been evaluated. Twenty seven male Wistar rats were subjected to removal of bicortical grafts of the skullcap and fixed in the mandibular angles. The animals were divided into 6 groups: C21d – graft fixation (control – death after 21 days); I21d – graft fixation with Norian powder between the graft and recipient bed (death after 21 days), B21d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the bone graft (death after 21 days) C55D - graft fixation (control - 55 days after death); I55d - graft fixation with Norian powder between the graft and the recepient bed (death after 55 days); B55d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the graft (death after 55 days). The hemi-jaws on the left side were taken to the histology and histometric exam and hemi-jaws of the right to a traction force test.There was no infection in none of the cases or postoperative complications. Histological and histometric analysis – Norian ’s remnants were seen in both 21 and in 55 days, showing a gradual replacement by vascularized bone tissue; a higher bone formation was observed in the graft / bone interface receptor (GBIR) on the left side in the groups using the calcium phosphate (B21d, B55d and I55d in relation to C21d) (p = 0. 043); a better result was also observed in regard to the total newly formed bone on the left side interface of these same groups (p = 0. 08); the I55d group presented superior results than the control groups (C21d and C55d) and the group B21d concerning the GBIR bone formation on the right side (p = 0. 045); about the item on the horizontally newly formed bone on the left side, the group C21d had no significant difference in comparison to C55d, how

Objective: This study evaluates the effect of alpha-tricalcium phosphate cement (U- TCP) and platelet-rich plasma (PRP) on osteogenesis, when used alone or together, comparing to the gold-standard (autologous graft). Material and Methods: Thirty-four Wistar-Kyoto rats were used in this study. A bilateral femur defect was created, and each hole was filled with one of the four types of treatments (autologous bone graft, U-TCP cement, PRP and U-TCP cement+PRP) and evaluated in 4 and 8 weeks. In the control group no filling was applied. The X-ray images provided values of area and longitudinal length of the defect, and the histological images, indicated the new bone formation area. Results: Regarding the effect of the treatments on the bone defect, independently of the time, the X-ray results did not provide sufficient data to confirm important differences in both variables analyzed – area and length (p=0,08). In the histomorphometry, it was observed a better performance of the treatment with autologous bone graft, and it presented significant differences regarding the new bone formation area, independently of the time, compared to the PRP (p=0,05) and control (p=0,041). On the other hand, there were no important differences between autologous graft and the groups U-TCP cement+PRP and U-TCP cement (p>0,05). The treatments PRP, U-TCP cement and U-TCP cement+PRP did not differ significantly from the control group, as well as when they were compared to each other. Conclusion: The data of this study suggest that the treatments with U-TCP cement and PRP, when applied alone or together, do not present positive effect on bone healing., Objetivo: Avaliar o efeito de cimento de alfa-fosfato tricálcico (U-TCP) e plasma rico em plaquetas (PRP) sobre a osteogênese, quando utilizados isoladamente ou em conjunto, comparando os resultados com o padrão-ouro (enxerto autólogo). Material e Métodos: Trinta e quatro ratos Wistar-Kyoto foram utilizados no estudo. Foi criado um defeito cavitário bilateral no fêmur e cada cavidade foi preenchida com um dos 4 tipos de tratamentos (enxerto autólogo; cimento U-TCP; PRP; cimento U-TCP+PRP), sendo avaliados em 4 e 8 semanas. No grupo controle não foi aplicado nenhum preenchimento. As imagens radiográficas forneceram valores da área e do comprimento longitudinal da lesão, e as imagens histológicas indicaram a área de neoformação óssea. Resultados: Quanto ao efeito dos tratamentos sobre a lesão óssea independentemente do tempo, os resultados radiográficos encontrados não forneceram dados suficientes para comprovar diferenças significativas nas duas variáveis analisadas, área e comprimento (p=0,08). Na histomorfometria, foi observado um melhor desempenho do tratamento com enxerto autólogo, apresentando diferenças significativas quanto à área de neoformação óssea, independente do tempo, em relação aos grupos PRP (p=0,05) e controle (p=0,041). Em contrapartida, não foram verificadas diferenças com significância entre enxerto autólogo e os grupos cimento U-TCP+PRP e cimento U-TCP (p>0,05). Os tratamentos PRP, cimento U-TCP e cimento U-TCP+PRP não diferiram significativamente do grupo controle, assim como não foram evidenciadas diferenças quando comparados entre si. Conclusão: Os dados do presente estudo sugerem que os tratamentos com cimento U-TCP e PRP, aplicados isoladamente ou em conjunto, não demonstram efeito positivo sobre o reparo ósseo.

O presente trabalho analisou o nível de integração de enxertos ósseos onlay de calota craniana de ratos, em região mandibular, associados ou não ao cimento de fosfato de cálcio (Norian®). Para isso, foram realizadas avaliações histológicas, histométricas, além de teste biomecânico de força de tração. Vinte e sete ratos Wistar, machos, foram submetidos à remoção de enxertos bicorticais da calota craniana e fixados nos ângulos mandibulares. Os animais foram divididos em 6 grupos: C21 d - fixação do enxerto (controle - morte após 21 dias); 121 d - fixação do enxerto com o pó do Norian® entre o enxerto e o leito receptor (morte após 21 dias); B21 d - fixação do enxerto e colocação de Norian®, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 21 dias); C55d - fixação do enxerto (controle - morte após 55 dias); 155d - fixação do enxerto com o pó do Norian entre o enxerto e o leito receptor (morte após 55 dias); B55d - fixação do enxerto e colocação de Norian, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 55 dias). As hemimandíbulas do lado esquerdo foram destinadas ao exame histológico e histométrico e as hemi-mandíbulas do lado direito ao teste de força de tração. Em nenhum dos casos ocorreu infecção ou complicações pós-operatórias.Análise histológica e histométrica - resquícios do Norian foram vistos tanto em 21 quanto em 55 dias, demonstrando uma gradual substituição por tecido ósseo vascularizado; foi observada uma maior formação óssea na interface enxerto/osso receptor (TEOR) do lado esquerdo nos grupos que utilizaram o fosfato de cálcio (B21d, B55d e 155d em relação ao C21 d) (p= 0,043); um melhor resultado também foi observado em relação ao osso total neoformado na interface do lado esquerdo, nesses mesmos grupos W-0,08); o grupo 155d apresentou resultados superiores aos grupos controle (C21d e C55d) e ao grupo B21d na formação de osso na IEOR do lado direito (p= 0. 045): no item osso neoformado horizontalmente do lado esquerdo, o grupo, This present work has analyzes the integration level of onlay bone grafts of the skull in rats’ mandibular region, combined or not with calcium phosphate cement (Norian ). For this, histology, morphometry, and biomechanical test of traction force have been evaluated. Twenty seven male Wistar rats were subjected to removal of bicortical grafts of the skullcap and fixed in the mandibular angles. The animals were divided into 6 groups: C21d – graft fixation (control – death after 21 days); I21d – graft fixation with Norian powder between the graft and recipient bed (death after 21 days), B21d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the bone graft (death after 21 days) C55D - graft fixation (control - 55 days after death); I55d - graft fixation with Norian powder between the graft and the recepient bed (death after 55 days); B55d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the graft (death after 55 days). The hemi-jaws on the left side were taken to the histology and histometric exam and hemi-jaws of the right to a traction force test.There was no infection in none of the cases or postoperative complications. Histological and histometric analysis – Norian ’s remnants were seen in both 21 and in 55 days, showing a gradual replacement by vascularized bone tissue; a higher bone formation was observed in the graft / bone interface receptor (GBIR) on the left side in the groups using the calcium phosphate (B21d, B55d and I55d in relation to C21d) (p = 0. 043); a better result was also observed in regard to the total newly formed bone on the left side interface of these same groups (p = 0. 08); the I55d group presented superior results than the control groups (C21d and C55d) and the group B21d concerning the GBIR bone formation on the right side (p = 0. 045); about the item on the horizontally newly formed bone on the left side, the group C21d had no significant difference in comparison to C55d, how

Objective: This study evaluates the effect of alpha-tricalcium phosphate cement (U- TCP) and platelet-rich plasma (PRP) on osteogenesis, when used alone or together, comparing to the gold-standard (autologous graft). Material and Methods: Thirty-four Wistar-Kyoto rats were used in this study. A bilateral femur defect was created, and each hole was filled with one of the four types of treatments (autologous bone graft, U-TCP cement, PRP and U-TCP cement+PRP) and evaluated in 4 and 8 weeks. In the control group no filling was applied. The X-ray images provided values of area and longitudinal length of the defect, and the histological images, indicated the new bone formation area. Results: Regarding the effect of the treatments on the bone defect, independently of the time, the X-ray results did not provide sufficient data to confirm important differences in both variables analyzed – area and length (p=0,08). In the histomorphometry, it was observed a better performance of the treatment with autologous bone graft, and it presented significant differences regarding the new bone formation area, independently of the time, compared to the PRP (p=0,05) and control (p=0,041). On the other hand, there were no important differences between autologous graft and the groups U-TCP cement+PRP and U-TCP cement (p>0,05). The treatments PRP, U-TCP cement and U-TCP cement+PRP did not differ significantly from the control group, as well as when they were compared to each other. Conclusion: The data of this study suggest that the treatments with U-TCP cement and PRP, when applied alone or together, do not present positive effect on bone healing., Objetivo: Avaliar o efeito de cimento de alfa-fosfato tricálcico (U-TCP) e plasma rico em plaquetas (PRP) sobre a osteogênese, quando utilizados isoladamente ou em conjunto, comparando os resultados com o padrão-ouro (enxerto autólogo). Material e Métodos: Trinta e quatro ratos Wistar-Kyoto foram utilizados no estudo. Foi criado um defeito cavitário bilateral no fêmur e cada cavidade foi preenchida com um dos 4 tipos de tratamentos (enxerto autólogo; cimento U-TCP; PRP; cimento U-TCP+PRP), sendo avaliados em 4 e 8 semanas. No grupo controle não foi aplicado nenhum preenchimento. As imagens radiográficas forneceram valores da área e do comprimento longitudinal da lesão, e as imagens histológicas indicaram a área de neoformação óssea. Resultados: Quanto ao efeito dos tratamentos sobre a lesão óssea independentemente do tempo, os resultados radiográficos encontrados não forneceram dados suficientes para comprovar diferenças significativas nas duas variáveis analisadas, área e comprimento (p=0,08). Na histomorfometria, foi observado um melhor desempenho do tratamento com enxerto autólogo, apresentando diferenças significativas quanto à área de neoformação óssea, independente do tempo, em relação aos grupos PRP (p=0,05) e controle (p=0,041). Em contrapartida, não foram verificadas diferenças com significância entre enxerto autólogo e os grupos cimento U-TCP+PRP e cimento U-TCP (p>0,05). Os tratamentos PRP, cimento U-TCP e cimento U-TCP+PRP não diferiram significativamente do grupo controle, assim como não foram evidenciadas diferenças quando comparados entre si. Conclusão: Os dados do presente estudo sugerem que os tratamentos com cimento U-TCP e PRP, aplicados isoladamente ou em conjunto, não demonstram efeito positivo sobre o reparo ósseo.

O presente trabalho analisou o nível de integração de enxertos ósseos onlay de calota craniana de ratos, em região mandibular, associados ou não ao cimento de fosfato de cálcio (Norian®). Para isso, foram realizadas avaliações histológicas, histométricas, além de teste biomecânico de força de tração. Vinte e sete ratos Wistar, machos, foram submetidos à remoção de enxertos bicorticais da calota craniana e fixados nos ângulos mandibulares. Os animais foram divididos em 6 grupos: C21 d - fixação do enxerto (controle - morte após 21 dias); 121 d - fixação do enxerto com o pó do Norian® entre o enxerto e o leito receptor (morte após 21 dias); B21 d - fixação do enxerto e colocação de Norian®, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 21 dias); C55d - fixação do enxerto (controle - morte após 55 dias); 155d - fixação do enxerto com o pó do Norian entre o enxerto e o leito receptor (morte após 55 dias); B55d - fixação do enxerto e colocação de Norian, atuando como barreira, sobre as bordas do enxerto (morte após 55 dias). As hemimandíbulas do lado esquerdo foram destinadas ao exame histológico e histométrico e as hemi-mandíbulas do lado direito ao teste de força de tração. Em nenhum dos casos ocorreu infecção ou complicações pós-operatórias.Análise histológica e histométrica - resquícios do Norian foram vistos tanto em 21 quanto em 55 dias, demonstrando uma gradual substituição por tecido ósseo vascularizado; foi observada uma maior formação óssea na interface enxerto/osso receptor (TEOR) do lado esquerdo nos grupos que utilizaram o fosfato de cálcio (B21d, B55d e 155d em relação ao C21 d) (p= 0,043); um melhor resultado também foi observado em relação ao osso total neoformado na interface do lado esquerdo, nesses mesmos grupos W-0,08); o grupo 155d apresentou resultados superiores aos grupos controle (C21d e C55d) e ao grupo B21d na formação de osso na IEOR do lado direito (p= 0. 045): no item osso neoformado horizontalmente do lado esquerdo, o grupo, This present work has analyzes the integration level of onlay bone grafts of the skull in rats’ mandibular region, combined or not with calcium phosphate cement (Norian ). For this, histology, morphometry, and biomechanical test of traction force have been evaluated. Twenty seven male Wistar rats were subjected to removal of bicortical grafts of the skullcap and fixed in the mandibular angles. The animals were divided into 6 groups: C21d – graft fixation (control – death after 21 days); I21d – graft fixation with Norian powder between the graft and recipient bed (death after 21 days), B21d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the bone graft (death after 21 days) C55D - graft fixation (control - 55 days after death); I55d - graft fixation with Norian powder between the graft and the recepient bed (death after 55 days); B55d - graft fixation and placement with Norian , acting as a barrier on the edges of the graft (death after 55 days). The hemi-jaws on the left side were taken to the histology and histometric exam and hemi-jaws of the right to a traction force test.There was no infection in none of the cases or postoperative complications. Histological and histometric analysis – Norian ’s remnants were seen in both 21 and in 55 days, showing a gradual replacement by vascularized bone tissue; a higher bone formation was observed in the graft / bone interface receptor (GBIR) on the left side in the groups using the calcium phosphate (B21d, B55d and I55d in relation to C21d) (p = 0. 043); a better result was also observed in regard to the total newly formed bone on the left side interface of these same groups (p = 0. 08); the I55d group presented superior results than the control groups (C21d and C55d) and the group B21d concerning the GBIR bone formation on the right side (p = 0. 045); about the item on the horizontally newly formed bone on the left side, the group C21d had no significant difference in comparison to C55d, how

Synthetic Hydroxyapatite (HA) is a calcium phosphate whose chemical composition is very similar to that present in human bones. This characteristic makes it biocompatible with live tissue. Due to this biocompatibility, it is possible to use HA in many medical applications. In this research, crystalochemical properties of HA obtained by different thermal treatments and put later in physiological Ringer solution, during 5 and 30 days, were followed. Conductivity measurement and analysis by spectrophotometric UV-VIS, selective ion, DRX, FTIR, and SEM showed the high dependence of crystalinity of both thermal treatment and higher solubility of the more crystalline samples. Besides, when the samples were immersed in Ringer solution, the competition between two mechanisms, dissolution and precipitation, was reveled., La hidroxiapatita sintética (HA) es un fosfato de calcio con una composición química muy similar a la del hueso humano, lo cual la hace biocompatible con los tejidos vivos. La biocompatibilidad posibilita su uso en variadas aplicaciones médicas. En esta investigación se realizó un seguimiento a las propiedades cristaloquímicas de muestras de HA sintética tratadas a diferentes temperaturas, las que se sometieron a solución fisiológica de Ringer durante periodos de 5 y de 30 días. La medición de la conductividad y el análisis de las muestras, por medio de espectrofotometría UV-VIS, análisis por ion selectivo, DRX, FTIR y SEM, permitieron mostrar la gran dependencia de la cristalinidad con el tratamiento térmico. La muestra más cristalina se obtuvo a una temperatura de 1050 °C. La mayor solubilidad se presentó en las muestras más cristalinas; además, se evidenció la presencia de dos mecanismos que compiten cuando las muestras se someten a solución Ringer: la disolución y la precipitación.

Synthetic Hydroxyapatite (HA) is a calcium phosphate whose chemical composition is very similar to that present in human bones. This characteristic makes it biocompatible with live tissue. Due to this biocompatibility, it is possible to use HA in many medical applications. In this research, crystalochemical properties of HA obtained by different thermal treatments and put later in physiological Ringer solution, during 5 and 30 days, were followed. Conductivity measurement and analysis by spectrophotometric UV-VIS, selective ion, DRX, FTIR, and SEM showed the high dependence of crystalinity of both thermal treatment and higher solubility of the more crystalline samples. Besides, when the samples were immersed in Ringer solution, the competition between two mechanisms, dissolution and precipitation, was reveled., La hidroxiapatita sintética (HA) es un fosfato de calcio con una composición química muy similar a la del hueso humano, lo cual la hace biocompatible con los tejidos vivos. La biocompatibilidad posibilita su uso en variadas aplicaciones médicas. En esta investigación se realizó un seguimiento a las propiedades cristaloquímicas de muestras de HA sintética tratadas a diferentes temperaturas, las que se sometieron a solución fisiológica de Ringer durante periodos de 5 y de 30 días. La medición de la conductividad y el análisis de las muestras, por medio de espectrofotometría UV-VIS, análisis por ion selectivo, DRX, FTIR y SEM, permitieron mostrar la gran dependencia de la cristalinidad con el tratamiento térmico. La muestra más cristalina se obtuvo a una temperatura de 1050 °C. La mayor solubilidad se presentó en las muestras más cristalinas; además, se evidenció la presencia de dos mecanismos que compiten cuando las muestras se someten a solución Ringer: la disolución y la precipitación.

Actualmente, en el área de los biomateriales destinados a la fijación y regeneración ósea, existe un interés creciente en el desarrollo de materiales que sean reabsorbibles y a su vez, capaces de estimular la regeneración del hueso. En el caso de los materiales para fijación ósea, la idea es crear un material que sea capaz de soportar las cargas iniciales y luego se degrade de forma gradual y transfiera las cargas de forma progresiva al nuevo hueso, evitando así una segunda intervención quirúrgica para la extracción del implante. En el caso de los materiales para regeneración ósea, el objetivo final es diseñar materiales que sean reemplazados de forma paulatina por el nuevo tejido. Esta tesis reúne una serie de estudios, realizados con el fin de desarrollar diferentes materiales biodegradables basados en el polímero PLA y el vidrio G5, que es un vidrio de fosfato de calcio dentro del sistema P2O5-CaO-Na2O-TiO2. Se han elaborado materiales compuestos biodegradables no porosos y porosos (andamios tridimensionales), para la fijación y regeneración del tejido óseo respectivamente. Así como también, se han desarrollado estructuras porosas de vitrocerámica, también para aplicaciones en ingeniería de tejidos. Cada uno de los materiales desarrollados ha sido caracterizado inicialmente en función de sus propiedades físico-químicas. Dado que son materiales para implantación y biodegradables, también se ha evaluado tanto la respuesta biológica, como el comportamiento de los mismos a lo largo de diferentes períodos de degradación in vitro, es decir, simulando condiciones fisiológicas. Los resultados obtenidos a partir de los diferentes estudios, indican que se han desarrollado una variedad de materiales biodegradables, con un amplio rango de aplicaciones y un gran potencial en el campo de la regeneración ósea principalmente. Por lo que, los estudios realizados a lo largo de esta tesis doctoral, forman parte de lo que sería un primer acercamiento al desarrollo, Nowadays, research on materials for bone fixation and regeneration has focused increasingly on the development of materials that are reabsorbable and at the same time, capable of stimulating bone tissue regeneration. In the case of materials for bone fixation, the objective is the creation of a material that supports the initial loads and then undergoes a gradual degradation, transferring the loads progressively to the new bone tissue. Avoiding in this way, second surgical procedures for the retrievement of the implant. In the case of the materials for bone regeneration, the objective is to design a material that stimulates bone formation and is gradually replaced by the bone tissue. This thesis put together several studies that have been performed for the development of different biodegradable materials based on PLA and a calcium phosphate glass, coded G5, which is in the system P2O5-CaO-Na2O-TiO2. Non-porous and porous (3D scaffolds) materials for bone fixation and bone tissue regeneration respectively, have been elaborated, as well as porous glass-ceramic structures for bone tissue engineering. Each one of the developed materials has been characterized in terms of its physico-chemical properties, its behaviour along in vitro degradation and its biological response. The results obtained through the different studies, suggest that the variety of biodegradable materials that have been developed, present a wide range of applications and regenerative potential. Thus, the studies performed along this PhD thesis, are the first approach to the development of new biodegradable materials, and represent the starting point for their optimisation and development of new porous structures for tissue engineering applications., Postprint (published version)

Los cementos basados en fosfatos de calcio ofrecen una excelente biocompatibilidad y capacidad para promover el crecimiento óseo, por lo cual son de interés en odontología y ortopedia. El presente trabajo ha conducido hasta la fecha a al elaboración de mas de 500 nuevas formulaciones de cementos de fosfatos de calcio, para las cuales se han medido parámetros tales como tiempo de fraguado y resistencia mecánica. De entre dichas formulaciones se están optimizando las que parece ofrecen mejores posibilidades. En particular se está estudiando el efecto sobre la resistencia mecánica de variables como el tamaño de partícula de los materiales de partida, porcentaje de semillas, contenido de agua, y porosidad de los sólidos resultantes.