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

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Carnelli, Gustavo Rossoni
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
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
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
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.
id USP_a7a50b24a07e06d2893af2e2b4f34834
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-07052026-161013
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling 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
dc.title.none.fl_str_mv 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
Permanent prosthesis for external auditory canal stenosis bioactivated with graphene and silver nanocomposites: development and in vitro and in vivo evaluation in sheep
title 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
spellingShingle 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
Carnelli, Gustavo Rossoni
Carneiro Doméstico
Nanocompostos
Modelo animal
Meato acústico externo
Estenose
Ear canal
Models animal
Nanocomposites
Constriction
Pathologic
Sheep Domestic
title_short 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
title_full 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
title_fullStr 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
title_full_unstemmed 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
title_sort 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
author Carnelli, Gustavo Rossoni
author_facet Carnelli, Gustavo Rossoni
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Brito Neto, Rubens Vuono de
dc.contributor.author.fl_str_mv Carnelli, Gustavo Rossoni
dc.subject.por.fl_str_mv Carneiro Doméstico
Nanocompostos
Modelo animal
Meato acústico externo
Estenose
Ear canal
Models animal
Nanocomposites
Constriction
Pathologic
Sheep Domestic
topic Carneiro Doméstico
Nanocompostos
Modelo animal
Meato acústico externo
Estenose
Ear canal
Models animal
Nanocomposites
Constriction
Pathologic
Sheep Domestic
description 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.
publishDate 2026
dc.date.none.fl_str_mv 2026-01-22
2026-05-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5143/tde-07052026-161013/
doi:10.11606/T.5.2026.tde-07052026-161013
url https://teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5143/tde-07052026-161013/
identifier_str_mv doi:10.11606/T.5.2026.tde-07052026-161013
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo
Faculdade de Medicina
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo
Faculdade de Medicina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1865492699661991936