Prótese permanente para estenose de conduto auditivo externo bioativada com nanocompostos de grafeno e prata: desenvolvimento e avaliação in vitro e in vivo em ovinos
| Ano de defesa: | 2026 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5143/tde-07052026-161013/ |
Resumo: | Introdução: a estenose do conduto auditivo externo representa um desafio clínico constante, principalmente pela dificuldade em manter a patência a longo prazo. A ausência de dispositivos realmente definitivos motivou a busca por estratégias inovadoras baseadas em biomateriais avançados. Neste contexto, o titânio modificado com os nanocompósitos de grafeno e prata emerge como uma boa alternativa, embora ainda pouco investigada na otologia. Objetivos: desenvolver uma prótese de titânio bioativa com nanocompósitos de grafeno e prata, capaz de manter-se estável no conduto auditivo externo e reduzir a incidência de reestenose. Secundariamente, propôs-se avaliar a adequação do modelo ovino para estudos anatômicos otológicos, caracterizar detalhadamente a geometria do osso temporal nesta espécie, descrever uma técnica cirúrgica endaural aplicável e realizar avaliação preliminar do implante in vivo. Métodos: a síntese dos nanocompósitos foi realizada através de rotas físico-químicas controladas, seguida de caracterização morfológica, espectroscópica e estrutural. Ensaios celulares preliminares avaliaram a biocompatibilidade do material. Para o estudo anatômico, o conduto auditivo externo de ovinos foi analisado por mensuração direta, tomografia computadorizada e reconstrução tridimensional. A concordância entre os métodos foi verificada pelo coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Uma técnica cirúrgica endaural foi então desenvolvida e aplicada em um grupo piloto para implante experimental da prótese. Resultados: os nanocompósitos apresentaram adesão satisfatória ao substrato de titânio e estabilidade estrutural adequada. Não se detectou citotoxicidade significativa nos ensaios de biocompatibilidade. As análises anatômicas revelaram excelente reprodutibilidade geométrica com ICC = 0,999 entre a peça anatômica e a tomografia computadorizada, entre a peça e o modelo tridimensional, e entre a tomografia e o Modelo 3D. Nos testes in vivo, a prótese permaneceu estável, apresentando uma resposta inflamatória inicial discreta. Não se observou a reestenose precoce no período estudado. O teste de permutação demonstrou maior reatividade tecidual para as próteses controle (p = 0,096, fibrose). No bootstrap bayesiano, a probabilidade posterior foi de 70% a 85% para o grupo controle. Reconhece-se, porém, que o tamanho reduzido da amostra e o tempo de segmento limitado ainda impedem conclusões mais robustas. Conclusão: estes achados sugerem um potencial promissor da abordagem, embora estudos pré-clínicos mais prolongados e com maior número de animais sejam necessários para confirmar a eficácia definitiva na prevenção da reestenose. |
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Prótese permanente para estenose de conduto auditivo externo bioativada com nanocompostos de grafeno e prata: desenvolvimento e avaliação in vitro e in vivo em ovinosPermanent prosthesis for external auditory canal stenosis bioactivated with graphene and silver nanocomposites: development and in vitro and in vivo evaluation in sheepCarneiro DomésticoNanocompostosModelo animalMeato acústico externoEstenoseEar canalModels animalNanocompositesConstrictionPathologicSheep DomesticIntrodução: a estenose do conduto auditivo externo representa um desafio clínico constante, principalmente pela dificuldade em manter a patência a longo prazo. A ausência de dispositivos realmente definitivos motivou a busca por estratégias inovadoras baseadas em biomateriais avançados. Neste contexto, o titânio modificado com os nanocompósitos de grafeno e prata emerge como uma boa alternativa, embora ainda pouco investigada na otologia. Objetivos: desenvolver uma prótese de titânio bioativa com nanocompósitos de grafeno e prata, capaz de manter-se estável no conduto auditivo externo e reduzir a incidência de reestenose. Secundariamente, propôs-se avaliar a adequação do modelo ovino para estudos anatômicos otológicos, caracterizar detalhadamente a geometria do osso temporal nesta espécie, descrever uma técnica cirúrgica endaural aplicável e realizar avaliação preliminar do implante in vivo. Métodos: a síntese dos nanocompósitos foi realizada através de rotas físico-químicas controladas, seguida de caracterização morfológica, espectroscópica e estrutural. Ensaios celulares preliminares avaliaram a biocompatibilidade do material. Para o estudo anatômico, o conduto auditivo externo de ovinos foi analisado por mensuração direta, tomografia computadorizada e reconstrução tridimensional. A concordância entre os métodos foi verificada pelo coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Uma técnica cirúrgica endaural foi então desenvolvida e aplicada em um grupo piloto para implante experimental da prótese. Resultados: os nanocompósitos apresentaram adesão satisfatória ao substrato de titânio e estabilidade estrutural adequada. Não se detectou citotoxicidade significativa nos ensaios de biocompatibilidade. As análises anatômicas revelaram excelente reprodutibilidade geométrica com ICC = 0,999 entre a peça anatômica e a tomografia computadorizada, entre a peça e o modelo tridimensional, e entre a tomografia e o Modelo 3D. Nos testes in vivo, a prótese permaneceu estável, apresentando uma resposta inflamatória inicial discreta. Não se observou a reestenose precoce no período estudado. O teste de permutação demonstrou maior reatividade tecidual para as próteses controle (p = 0,096, fibrose). No bootstrap bayesiano, a probabilidade posterior foi de 70% a 85% para o grupo controle. Reconhece-se, porém, que o tamanho reduzido da amostra e o tempo de segmento limitado ainda impedem conclusões mais robustas. Conclusão: estes achados sugerem um potencial promissor da abordagem, embora estudos pré-clínicos mais prolongados e com maior número de animais sejam necessários para confirmar a eficácia definitiva na prevenção da reestenose.Introduction: external auditory canal stenosis remains a persistent clinical challenge, largely due to the difficulty in maintaining long-term patency. Conventional treatments frequently result in restenosis, often requiring repeated interventions. The absence of truly definitive devices has motivated the search for innovative strategies based on advanced biomaterials. In this context, titanium modified with graphene-silver nanocomposites emerges as a promising alternative, although still scarcely explored in otology. Objectives: to develop a titanium prosthesis bioactivated with graphene and silver nanocomposites, capable of remaining stable within the external auditory canal and reducing the incidence of restenosis. Secondarily, the study aimed to evaluate the suitability of the ovine model for otologic anatomical research, characterize in detail the geometry of the temporal bone in this species, describe an applicable endaural surgical technique, and conduct a preliminary in vivo implantation assessment. Methods: nanocomposites were synthesized through controlled physicochemical routes, followed by morphological, spectroscopic, and structural characterization. Preliminary cell assays evaluated the material\'s biocompatibility. For the anatomical study, the external auditory canal of sheep was examined through direct measurement, computed tomography, and three-dimensional reconstruction. Concordance among these methods was assessed using the Intraclass Correlation Coefficient (ICC). An endaural surgical technique was then developed and applied in a pilot group for experimental prosthesis implantation. Results: the nanocomposites showed satisfactory adhesion to the titanium substrate and appropriate structural stability. No significant cytotoxicity was detected in the biocompatibility assays. Anatomical analyses revealed excellent geometric reproducibility, with ICC = 0.999 between the anatomical specimen and computed tomography, between the specimen and the 3D model, and between tomography and the 3D model. In the in vivo tests, the prosthesis remained stable and elicited only a mild initial inflammatory response. No early restenosis was observed during the study period. The permutation test demonstrated greater tissue reactivity in the control prostheses (P = 0.096, fibrosis). In the Bayesian bootstrap, the posterior probability ranged from 70% to 85% for the control group, It is acknowledged, however, that the small sample size and limited follow-up period still preclude more robust conclusions. Conclusion: these findings suggest a promising potential for the proposed approach, although longer and more comprehensive preclinical studies are required to confirm its definitive efficacy in preventing restenosis.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USPUniversidade de São PauloFaculdade de MedicinaBrito Neto, Rubens Vuono deCarnelli, Gustavo Rossoni2026-01-222026-05-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5143/tde-07052026-161013/doi:10.11606/T.5.2026.tde-07052026-161013Liberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2026-05-08T19:29:02Zoai:teses.usp.br:tde-07052026-161013Biblioteca 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:27212026-05-08T19:29:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Introdução: a estenose do conduto auditivo externo representa um desafio clínico constante, principalmente pela dificuldade em manter a patência a longo prazo. A ausência de dispositivos realmente definitivos motivou a busca por estratégias inovadoras baseadas em biomateriais avançados. Neste contexto, o titânio modificado com os nanocompósitos de grafeno e prata emerge como uma boa alternativa, embora ainda pouco investigada na otologia. Objetivos: desenvolver uma prótese de titânio bioativa com nanocompósitos de grafeno e prata, capaz de manter-se estável no conduto auditivo externo e reduzir a incidência de reestenose. Secundariamente, propôs-se avaliar a adequação do modelo ovino para estudos anatômicos otológicos, caracterizar detalhadamente a geometria do osso temporal nesta espécie, descrever uma técnica cirúrgica endaural aplicável e realizar avaliação preliminar do implante in vivo. Métodos: a síntese dos nanocompósitos foi realizada através de rotas físico-químicas controladas, seguida de caracterização morfológica, espectroscópica e estrutural. Ensaios celulares preliminares avaliaram a biocompatibilidade do material. Para o estudo anatômico, o conduto auditivo externo de ovinos foi analisado por mensuração direta, tomografia computadorizada e reconstrução tridimensional. A concordância entre os métodos foi verificada pelo coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Uma técnica cirúrgica endaural foi então desenvolvida e aplicada em um grupo piloto para implante experimental da prótese. Resultados: os nanocompósitos apresentaram adesão satisfatória ao substrato de titânio e estabilidade estrutural adequada. Não se detectou citotoxicidade significativa nos ensaios de biocompatibilidade. As análises anatômicas revelaram excelente reprodutibilidade geométrica com ICC = 0,999 entre a peça anatômica e a tomografia computadorizada, entre a peça e o modelo tridimensional, e entre a tomografia e o Modelo 3D. Nos testes in vivo, a prótese permaneceu estável, apresentando uma resposta inflamatória inicial discreta. Não se observou a reestenose precoce no período estudado. O teste de permutação demonstrou maior reatividade tecidual para as próteses controle (p = 0,096, fibrose). No bootstrap bayesiano, a probabilidade posterior foi de 70% a 85% para o grupo controle. Reconhece-se, porém, que o tamanho reduzido da amostra e o tempo de segmento limitado ainda impedem conclusões mais robustas. Conclusão: estes achados sugerem um potencial promissor da abordagem, embora estudos pré-clínicos mais prolongados e com maior número de animais sejam necessários para confirmar a eficácia definitiva na prevenção da reestenose. |
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