Avaliação de substitutos ósseos sintéticos de manufatura aditiva em bloco associados a microenxertos no reparo de defeitos ósseos críticos em calvária de ratos: estudo histomorfométrico, imunoistoquímico e microtomográfico
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58132/tde-23012025-083420/ |
Resumo: | A engenharia de tecidos baseada em tecnologias aditivas e impressão 3D chegou para revolucionar os tratamentos tradicionais como a regeneração óssea guiada. Como parte desse avanço, tem sido desenvolvido blocos ósseos personalizáveis produzidos por manufatura aditiva. Os quais biofuncionalizados poderiam trazer grandes benefícios no processo de reparo ósseo. Este estudo avaliou a eficácia de dois blocos ósseos sintéticos produzidos por manufatura aditiva, hidroxiapatita (HA) e fosfato tricálcico beta (B-TCP), associados ou não a microenxertos de calvária, no reparo de defeitos de tamanho crítico (5mm de diâmetro) em calvária de ratos. Foram utilizados 60 ratos Sprague Dawley, divididos em cinco grupos (n=6) com 2 tempos de eutanásia (30 e 60 dias): controle (somente coágulo sanguíneo), HA, B-TCP, HA+RIG (HA com microenxerto) e B-TCP+RIG (B-TCP com microenxerto). A análise incluiu avaliações histomorfométrica, imunoistoquímica e microtomográfica aos 30 e 60 dias pós-cirurgia. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados (one way ANOVA, two way ANOVA, post hoc Tukey). Um nível de significância de 5% (p ≤0,05) foi considerado para todas as análises. Os resultados do micro-ct demonstraram que os blocos de HA e HA+RIG tenderam a promover uma maior neoformação óssea, com valores de BV/TV significativamente superior aos 60 dias no grupo HA+RIG. A espessura trabecular (Tb.Th) o grupo HA teve um aumento significativo no tempo. Na análise histomorfométrica o o grupo HA+RIG também exibiu a maior área e extensão de osso novo formado, com a presença de biomaterial evitando o colapso do defeito em todos os grupos experimentais, enquanto não houve diferenças significativas na extensão do defeito entre os grupos. Por fim, na análise imunoistoquímica, a osteopontina (OPN) apresentou uma marcação moderada no grupo HA+RIG aos 30 dias e discreta aos 60 dias, enquanto a osteocalcina (OCN) mostrou maior expressão nos grupos HA e HA+RIG aos 30 dias e discreta nos demais grupos aos 60 dias. Os resultados sugerem que os substitutos ósseos sintéticos, principalmente a hidroxiapatita, associados a microenxertos autólogos, podem ser eficazes na regeneração óssea em defeitos críticos em calvária, o que pode ter implicações promissoras para futuros estudos clínicos em pacientes humanos. |
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Avaliação de substitutos ósseos sintéticos de manufatura aditiva em bloco associados a microenxertos no reparo de defeitos ósseos críticos em calvária de ratos: estudo histomorfométrico, imunoistoquímico e microtomográficoEvaluation of additive manufactured synthetic bone block substitutes associated with micrografts in the repair of critical bone defects in rats calvaria: histomorphometric, immunohistoquimical and microtomographic studyBiomaterialBiomaterialBone substituteGuided bone regenerationRegeneração óssea guiadaSubstituto ósseoA engenharia de tecidos baseada em tecnologias aditivas e impressão 3D chegou para revolucionar os tratamentos tradicionais como a regeneração óssea guiada. Como parte desse avanço, tem sido desenvolvido blocos ósseos personalizáveis produzidos por manufatura aditiva. Os quais biofuncionalizados poderiam trazer grandes benefícios no processo de reparo ósseo. Este estudo avaliou a eficácia de dois blocos ósseos sintéticos produzidos por manufatura aditiva, hidroxiapatita (HA) e fosfato tricálcico beta (B-TCP), associados ou não a microenxertos de calvária, no reparo de defeitos de tamanho crítico (5mm de diâmetro) em calvária de ratos. Foram utilizados 60 ratos Sprague Dawley, divididos em cinco grupos (n=6) com 2 tempos de eutanásia (30 e 60 dias): controle (somente coágulo sanguíneo), HA, B-TCP, HA+RIG (HA com microenxerto) e B-TCP+RIG (B-TCP com microenxerto). A análise incluiu avaliações histomorfométrica, imunoistoquímica e microtomográfica aos 30 e 60 dias pós-cirurgia. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados (one way ANOVA, two way ANOVA, post hoc Tukey). Um nível de significância de 5% (p ≤0,05) foi considerado para todas as análises. Os resultados do micro-ct demonstraram que os blocos de HA e HA+RIG tenderam a promover uma maior neoformação óssea, com valores de BV/TV significativamente superior aos 60 dias no grupo HA+RIG. A espessura trabecular (Tb.Th) o grupo HA teve um aumento significativo no tempo. Na análise histomorfométrica o o grupo HA+RIG também exibiu a maior área e extensão de osso novo formado, com a presença de biomaterial evitando o colapso do defeito em todos os grupos experimentais, enquanto não houve diferenças significativas na extensão do defeito entre os grupos. Por fim, na análise imunoistoquímica, a osteopontina (OPN) apresentou uma marcação moderada no grupo HA+RIG aos 30 dias e discreta aos 60 dias, enquanto a osteocalcina (OCN) mostrou maior expressão nos grupos HA e HA+RIG aos 30 dias e discreta nos demais grupos aos 60 dias. Os resultados sugerem que os substitutos ósseos sintéticos, principalmente a hidroxiapatita, associados a microenxertos autólogos, podem ser eficazes na regeneração óssea em defeitos críticos em calvária, o que pode ter implicações promissoras para futuros estudos clínicos em pacientes humanos.Tissue engineering based on additive technologies and 3D printing has come to revolutionize traditional treatments such as guided bone regeneration. As part of this advancement, customizable bone blocks produced by additive manufacturing have been developed. These biofunctionalized blocks could bring great benefits to the bone repair process. This study evaluated the effectiveness of two additively manufactured synthetic bone blocks, hydroxyapatite (HA) and beta-tricalcium phosphate (B-TCP), associated or not with calvarial grafts, in repairing critical size defects (5mm diameter) in rat calvaria. Sixty Sprague Dawley rats were used, divided into five groups (n=6) with 2 euthanasia times (30 and 60 days): control (blood clot only), HA, B-TCP, HA+RIG (HA with graft) and B-TCP+RIG (B-TCP with graft). The analysis included histomorphometric, immunohistochemical, and microtomographic evaluations at 30 and 60 days post-surgery. The data obtained were statistically analyzed (one-way ANOVA, two-way ANOVA, post hoc Tukey). A significance level of 5% (p ≤0.05) was considered for all analyses. Micro-CT results demonstrated that HA and HA+RIG blocks tended to promote greater bone neoformation, with BV/TV values significantly higher at 60 days in the HA+RIG group. Trabecular thickness (Tb.Th) in the HA group showed a significant increase over time. In the histomorphometric analysis, the HA+RIG group also exhibited the largest area and extent of newly formed bone, with the presence of biomaterial preventing defect collapse in all experimental groups, while there were no significant differences in defect extent between groups. Finally, in the immunohistochemical analysis, osteopontin (OPN) showed moderate staining in the HA+RIG group at 30 days and discreet staining at 60 days, while osteocalcin (OCN) showed higher expression in the HA and HA+RIG groups at 30 days and discreet expression in the other groups at 60 days. The results suggest that synthetic bone substitutes, especially hydroxyapatite, associated with autologous micrografts, may be effective in bone regeneration in critical calvarial defects, which may have promising implications for future clinical studies in human patients.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSouza, Sergio Luis Scombatti deRodríguez, Eladio Andrés Muñoz2024-09-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58132/tde-23012025-083420/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-29T13:12:02Zoai:teses.usp.br:tde-23012025-083420Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-29T13:12:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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