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dc.contributor.authorParisi, Julia Risso
dc.date.accessioned2020-01-27T18:21:38Z
dc.date.available2020-01-27T18:21:38Z
dc.date.issued2019-12-05
dc.identifier.citationPARISI, Julia Risso. Caracterização e avaliação biológica do colágeno marinho de esponjas incorporado na hidroxiapatita para a engenharia do tecido ósseo. 2019. Tese (Doutorado em Fisioterapia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12173.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12173
dc.description.abstractFractures cause non-union and delay in bone consolidation, those problems are associated with a substantial physical incapacity and high socioeconomic costs and it’s considered an important clinical challenge. In this context, some biomaterials have been investigated to accelerate the consolidation of fractures and to be effective for bone grafting. One of the most promising strategies to improve the biological performance of bone grafts is the combination of different biomaterials. In this context, the aim of this work was to evaluate through in vitro assay (study I) and in vivo study (study II) the effects of the incorporation of marine spongin (SPG) from Aplysina fulva into Hydroxyapatite (HA) for bone tissue engineering proposals. In the study I, SPG and HA scaffolds with different proportions (HA/SPG 90/10 and HA/SPG 70/30) were produced. For this, the following procedures were evaluated: scaffolds mass loss after incubation, pH, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and in vitro cell viability. Regarding study II, HA and HA/SPG 70/30 scaffolds were produced and SEM analysis was performed to characterize the samples. Also, in order to evaluate the in vivo tissue response, samples were implanted into a tibial bone defect in rats. Histopathological, immunohistochemistry and biomechanical analyzes were performed after 2 and 6 weeks of implantation to investigate the effects of the material on bone repair. The results of study I showed that pH measurements presented no statistical difference between the groups. Moreover, a higher mass loss was observed for HA/SPG70/30 compared to the other groups for all experimental periods. Moreover, SEM representative micrographs showed the degradation of the samples. FTIR analysis demonstrated the absorption peaks of the materials. A higher L929 cell viability for HA/SPG 70/30 was observed compared to HA and HA/SPG 90/10 on days 7 of culture. Furthermore, HA/SPG 70/30 showed a significant lower MC3T3 cell viability compared to HA and HA/SPG 90/10 on day 1. After 3 days the HA group showed lower cell viability when compared to the control group and HA/SPG 70/30. In the study II, it was possible to observe through the SEM results that SPG were successfully inserted in the HA, forming a homogeneous scaffold. The histological analysis demonstrated that the HA/SPG (70/30) group presented an accelerated material degradation and enhanced newly bone formation compared to the HA group. Additionally, histomorphometry analysis showed higher values of %BV/TV and N.Ob/T.Ar for HA/SPG (70/30) compared to the HA. Immunohistochemical analyzes, the Runx-2 immunolabelling was observed in granulation tissue and newly formed bone for all experimental groups. Furthermore, HA/SPG (70/30) showed an increase of immunolabelling compared to the other groups. Moreover, the VEGF immunolabelling was observed in granulation tissue for all experimental groups however, no difference was found. The biomechanical analysis demonstrated similar values for all groups. Considering the results of the two studies it is concluded that SPG can be used as an additive in HA, especially the one mimicking the composition of bone (with 70% of HA and 30% of SPG), providing an improvement in biological performance for bone regeneration applications. However, further long-term studies should be carried out to provide additional information regarding the material degradation and bone regeneration.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectBiotecnologia marinhapor
dc.subjectEsponja marinhapor
dc.subjectBiomaterialpor
dc.subjectTecido ósseopor
dc.subjectMarine biotechnologyeng
dc.subjectMarine spongeeng
dc.subjectBiomaterialeng
dc.subjectBone tissueeng
dc.subjectSpongineng
dc.subjectHydroxyapatiteeng
dc.titleCaracterização e avaliação biológica do colágeno marinho de esponjas incorporado na hidroxiapatita para a engenharia do tecido ósseopor
dc.title.alternativeCharacterization and biological evaluation of marine sponge collagen incorporated in hydroxyapate for bone tissue engineeringeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Renno, Ana Claudia Muniz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4106611304688552por
dc.contributor.advisor-co1Tim, Carla Roberta
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7999144275569009por
dc.description.resumoFraturas com atraso na consolidação e não-união óssea, estão associadas a uma substancial incapacidade física para os indivíduos acometidos e a altos custos sócio-econômicos, constituem um importante desafio à clínica. Dessa maneira, alguns biomateriais vêm sendo investigados com o intuito de potencializar a consolidação de fraturas e serem eficazes para enxertia óssea. Uma das estratégias mais promissoras para melhorar o desempenho biológico de enxertos ósseos é a combinação de diferentes biomateriais. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar através de estudos in vitro (estudo I) e in vivo (estudo II) os efeitos da incorporação de espongina (SPG) extraída da esponja marinha Aplysina fulva em hidroxiapatita (HA) como uma alternativa promissora para aplicação na engenharia do tecido ósseo. No estudo I, foram produzidos scaffolds com diferentes proporções de HA e SPG (HA/SPG 90/10 e HA/SPG 70/30). Os materiais foram avaliados por meio do teste de perda de massa após a incubação, avaliação de pH, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia electrônica de varredura (MEV) e avaliação da viabilidade celular in vitro. No que se refere ao estudo II, os scaffolds produzidos (HA e HA/SPG 70/30) foram avaliados através da análise de MEV e experimentos in vivo, utilizando o modelo experimental de defeito ósseo em tíbias de ratos, no qual os scaffolds foram implantados. Foram realizadas análises histopatológicas, histomorfométricas, imunoistoquímica e biomecânica foram realizadas 2 e 6 semanas após o procedimento cirúrgico. Os resultados do estudo I demostraram que não houve diferença estatística entre os grupos na análise de pH. Além disso, o grupo HA/SPG 70/30 apresentou em todos os períodos avaliados uma perda de massa mais elevada em comparação com os outros grupos. Nas micrografias representativas (MEV) foi possível verificar a degradação das amostras e observou-se na análise de FTIR os picos caracteristicos dos materiais utilizados. Ainda, o grupo HA/SPG 70/30 apresentaram maior viabilidade celular (L929) em comparação com HA e HA/SPG 90/10 após 7 dias. Como também, o grupo HA/SPG 70/30 apresentaram uma maior viabilidade celular em MC3T3-E1 quando comparado com HA e HA/SPG 90/10 após 1 dia. Após 3 dias o grupo HA apresentou viabilidade celular inferior, quando comparado com o grupo controle e HA/SPG 70/30. No estudo II, a análise de MEV demostrou que a SPG pode ser incorporada a HA, formando um scaffold homogêneo. Na análise histopatológica observou-se que o grupo HA/SPG 70/30 obteve uma maior degradação do material e uma acelerada neoformação óssea comparado ao grupo HA. A análise histomorfométrica demonstrou valores maiores de volume ósseo como porcentagem do volume tecidual (BV/TV (%)) e de superfície osteoblástica como porcentagem da superfície óssea (Ob.S/BS (%)) do grupo HA/SPG quando comparado ao grupo HA. Na análise imunoistoquímica observou-se a imunomarcação de Runx-2 em tecido de granulação e osso neoformado para todos os grupos experimentais, ainda o grupo HA/SPG obteve uma maior marcação se comparado aos demais grupos. Ainda, para VEGF ocorreu a imunomarcação no tecido de granulação para todos os grupos experimentais, porém nenhuma diferença estatística foi encontrada. No ensaio biomecânico foram encontrados valores semelhantes para todos os grupos. Diante dos resultados dos dois estudos conclui-se que a SPG pode ser utilizado como um aditivo em HA, principalmente em proporções que mimetizam o tecido ósseo (HA/SP 70/30) proporcionando uma melhora de seu desempenho biológico para aplicações de regeneração óssea. No entanto, estudos a longo prazo devem ser realizados, para proporcionar informações adicionais sobre a degradação do material e a regeneração óssea.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Fisioterapia - PPGFtpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::FISIOTERAPIA E TERAPIA OCUPACIONALpor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 88882.332841/2019-01 CAPES: Código do Financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/8381387907441685por


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