1. 'In vivo performance of bioabsorbable PLLA Poly (L, lactic acid) scaffolds for use in bone repair'
- Author
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Xavier, Mariana Vitelo, 1991, Kharmandayan, Paulo, 1957, Feldman, Sara, Motta, Marcos Matias, Gimenez, Rodrigo Pinto, Fregonesi, Adriano, An, Wan Ching, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciências Médicas, Universidad Nacional de Rosario, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Cirurgia, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
Polímeros ,Polymers ,Engenharia tecidual ,Tissue engineering ,Poli (ácido lático) ,Biomateriais ,Biomaterial ,Polylactic acid - Abstract
Orientadores: Paulo Kharmandayan, Sara Feldman Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas e Universidad Nacional de Rosario - UNR Resumo: Introdução: Na engenharia de tecidos a escolha adequada do biomaterial envolve inúmeros fatores como suas características físico químicas, custos de produção, tipo de aplicação, durabilidade, biocompatibilidade e outros. Uma grande variedade de biomateriais tem sido utilizada e o polímero poli (L, ácido lático) tem sido um dos mais vantajosos e usados dentre eles, porém seu custo o torna caro e difícil de produzir. Desta forma, se torna importante os estudos de síntese e redução de custos da produção destes materiais. Objetivo: Sintetizar o PLLA desenvolvido pelo Instituto de Biofabricação (Biofabris) em Projeto Temático (Processo FAPESP n° 2008/57860-3), para analisar a biocompatibilidade deste biomaterial e também uma comparação de custo da produção do biomaterial nacional e da importação do biopolímero. Método: Projeto de participação binacional em duas etapas, sendo a primeira da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp, com objetivo de realizar a síntese, esterilização e análise de custo de produção do biomaterial. A segunda fase, envolve ensaios de biocompatibilidade propostos na ISO 10993, na Faculdade de Ciências Médicas da UNR Argentina, onde foram realizadas as cirurgias em coelhos New Zealand, fêmeas, de 16-20 semanas de idade, de acordo com as regras do comitê de Ética no Uso de Animais de número 44371/0028 com nome de projeto "1MED423- Engenharia de Tecidos ósseos ou cartilaginosos". Total de 12 coelhos foram separados em 2 grupos de 6 animais, para estudos de 6 e 9 meses pós-implante e subdivididos em grupos, controle (lesão sem inserção de PLLA) e grupo PLLA (lesão + PLLA). Após cada período, os animais foram sacrificados, estudos histológicos, histomorfométricos, tomográficos, sanguíneos e hepáticos foram realizados para compreender a biocompatibilidade. Resultados: Os dados histológicos revelaram que o biomaterial não gerou resposta inflamatória exacerbada nem formação de superfície fibrosa sugestiva de reação de corpo estranho. Ademais, a regeneração óssea circundante à lesão realizada, reforçaram as imagens vistas em tomografia, onde mostraram resultados com diferenças significativas entre grupo controle e grupo de implantados, onde o grupo PLLA de 6 meses pós-implante apresentou uma proporção estimada 62% tecido ósseo, e o grupo sem PLLA de 30%, já os animais de 9 meses (controle e implantados), apresentaram respectivamente 66% e 31%, mantendo a diferença significativa e resultados promissores. Já quando analisadas amostras de sangue e estudos sorológicos de perfil hepático, animais controles e implantados não apresentaram diferenças significativas, mostrando que a degradação do biomaterial e sua resposta inflamatória não alteraram os valores hematológicos e enzimas hepáticas. Por fim, comparando os custos para cada grama de PLLA importada de R$11,49 e R$13,92 com o valor obtido de R$8,43 para PLLA sintetizada em laboratório, calcula-se uma diferença de R$3,06 entre PLLA sintetizada e PLLA importada (TCI America™?) e uma diferença de R$5,49 para PLLA sintetizada em laboratório em relação à PLLA importada (ACROS Organic™?). Conclusão: Dados demonstram que o biomaterial é biocompatível e o custo do PLLA sintetizado é inferior ao valor da importação do biomaterial polimerizado Abstract: Background: In tissue engineering, the appropriate choice of biomaterial involves many factors such as its physical and chemical characteristics, production costs, type of application, durability, biocompatibility and others. A great variety of biomaterials have been used and the polymer poly (L, lactic acid) has been one of the most advantageous and used among them, but its value makes it expensive and difficult to produce. Thus, it is important to study the synthesis and reduction of production costs of these materials. Objective: Synthesize the PLLA developed by the Biofabrication Institute (Biofabris) in a Thematic Project (FAPESP Case No. 2008/57860-3), to analyze the biocompatibility of this biomaterial and also a comparison of the cost of producing the national biomaterial and the imported biopolymer. Methods: This is a bi-national project in two stages, the first one at the Medical School of Unicamp, with the objective of synthesizing, sterilizing and analyzing the production cost of the biomaterial. The second stage involves biocompatibility tests proposed in ISO 10993, at the of Medical Sciences of UNR Argentina, where the surgeries were performed in 16-20-week-old female New Zealand rabbits, according to the rules of the Ethics Committee on Animal Use number 44371/0028 with project name "1MED423- Bone or cartilage tissue engineering". Total of 12 rabbits were separated into 2 groups of 6 animals for studies at 6 and 9 months post-implantation and subdivided into groups, control (lesion without PLLA insertion) and PLLA group (lesion + PLLA). After each period, the animals were sacrificed, histological, histomorphometric, tomographic, blood and liver studies were performed to understand the biocompatibility. Results: The histological data revealed that the biomaterial did not generate exacerbated inflammatory response or fibrous capsule formation suggestive of foreign body reaction. Furthermore, the bone regeneration around the lesion reinforced the images seen on tomography, which showed results with significant differences between the control group and the implanted group, where the PLLA group at 6 months post-implantation showed an estimated proportion of 62% of bone regeneration, and the group without PLLA 30%, while the animals at 9 months (control and implanted), showed respectively 66% and 31%, maintaining the significant difference and promising results. When blood samples and serological studies of liver profile were analyzed, control and implanted animals did not show significant differences, showing that the degradation of the biomaterial and its inflammatory response did not change the hematological values and liver enzymes. Finally, comparing the costs for each gram of imported PLLA of R$11.49 and R$13.92 with the value obtained of R$8.43 for laboratory synthesized PLLA, a difference of R$3.06 is calculated between synthesized PLLA and imported PLLA (TCI America™?) and a difference of R$5.49 for laboratory synthesized PLLA compared to imported PLLA (ACROS Organic™?). Conclusion: Data show that the biomaterial is biocompatible and the cost of synthesized PLLA is lower than the import value of the polymerized biomaterial Doutorado Fisiopatologia Cirúrgica Doutora em Ciências FAPESP 2017/032490
- Published
- 2022