adalberto and ronaldo
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MonografiaAdesão óssea aos nanocristais de dióxido de titânio:
Uma evidência de biocompatibilidade e osseointegração
07/10/11
Ronaldo José de AlmeidaEspecialização em Implantodontia
ABO-UNINGÁ
LOGOAlmeida, RJ
Introdução
Branemark 1969
Drexler 1986
Feynman 1959
Per-Ingvar Branemark
Richard Phillips Feynman
Kin Eric Drexler
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Introdução
nanoMundo
LOGOAlmeida, RJ
Introdução
“A nanotecnologia tem contribuído de forma signficativa na indústria brasileira”
Protetor solar, Produtos esportivos, Tecidos, Cosmédicos, Automóveis, medicamentos, etc.
Áreas:
Energia, Agropecuária, Naval, Siderurgia, Odontológica, microeletrônica, diagnóstico e prevenção de doenças
Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial - 2011
LOGOAlmeida, RJ
Introdução
nanotecnologia
Habilidade de manipulação de átomos na escala compreendida entre 0,1
e 100 nm, com o objetivo de criar estruturas maiores fundamentamente
com uma nova organização estrutural e, normalmente com fins comerciais
ASTM E2456
American Society for Testing and Materials
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Introdução
1-OLED (Diodo Orgânico Emissor de Luz)2-Filme Fotovoltaico que converte luz em eletricidade3-Revestimento para janelas com UV, resistentes à riscos 4-Tecidos resistentes à Manchas e com controle de temperatura5-Roupas inteligentes que medem pulso e respiração6-Estruturatubular leve e muito resistente
7-Articulação de coxa feita de material biocompatível 8-Tintas com nanopartículas para prevenir corrosão 9-Vidro termocromático para regular a luz10-Camadas magnéticas para memórias compactas11-Céluas combustíveis de nanotubos de carbono 12-Implante auricular nano-engenheirado
nanotecnologia no cotidiano
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Introdução
Qualidade De vida
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Introdução
Caracterização por AFM
Caracterização por MO
Teste de Biocompatibilidade
Caracterização por DRX e Raman
Síntese por via úmida e Sinterização
LOGOnanoBiomateriais
Revisão
LOGOAlmeida, RJ
Revisão de Literatura
18921892Dressman utilizou pela primeira vez o gesso Paris (CaSO4 . 1/2 H2O) em cavidades ósseas.
19531953 Urist et al descrevem sobre a osteogênese de contato, substituição e a evidência da formação óssea por indução
19561956Nikulin et al comparam defeitos ósseos preenchidos com gesso Paris e descartam sua indicação como substituto ósseo.
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19811981Albrektsson et al descrevem 06 requisitos para assegurar a osseointegração e reforçam as evidências que existe uma adesão de natureza química entre o óxido de titânio e o tecido ósseo.
19831983Branemark et al acreditam que o sucesso dos implantes é definido pelo selamento biológico do tecido gengival e pela capacidade de osseointegração, caracterizada por MEV e MET.
Revisão de Literatura
19811981Adel et al relataram o sucesso da terapia com implantes de titânio em 15 anos de acompanhamento logitudual. Sugerem uma potencial capacidade de adesão entre o óxido e o tecido ósseo.
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Revisão de Literatura
Albrektsson avaliou o fenômeno da osseointegração através da caracterização por MET e MEV e concluiu que que não é o metal que se liga ao osso, mas sim a camada de 10nm de TiO2.
Parsegian afirma que após a instalação do implante a primeira biomolécula que se deposita em sua superfície é H2O e que uma série de reações e interações bioquímicas se seguem.
19831983Kasemo relata que em meios fisiológicos a camada de TiO2 é altamente protetora e afirma que é possível que não exista contato entre o metal e o osso, mas entre a camadao óxido formada.
19831983
19831983
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Revisão de Literatura
Tapash et al comprovam que íons metálicos são liberados apartir do implante e têm sido detectados nos tecidos próximos aos implantes de titânio, sendo causa da periimplantite.
20112011Branemark ressalta que compreensão da osseointegração deve ser compreendida do ponto de vista do Paciente, do meio Biológico , Biomecânico e do Biofísico microscópico e nanometrico.
20112011
Makihira sugere que os íons Ti são em parte responsáveis pela infiltração de monócitos na cavidade oral e podem estar envolvidos na citotoxicidade e inflamação na interface do tecido gengival.
20102010
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Material e Métodos
Almeida, RJ
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Dióxido de titânio
Apresenta-se em 3 fases
Anatase
Rutilo
Bruquita
O titânio foi descoberto em 1791 por William Gregor
Titânio comercialmente puro, ASTM F-67 Liga de titânio 6Al 4V, ASTM F-136
Célula Unitária Tetragonal
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Síntese de TiO2
Isopropóxido de Titânio IV
Ácido Cítrico monohidratado
Etileno Glicol
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Caracterização
Espectroscopia micro-Raman - UNB
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Difratometria de Raios X - UFU
Caracterização
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Através do Difratograma de Raio-X de nossa amostra concluímos que nosso material é o TiO2 em fase anatase e rutilo, é cristalino, possui um tamanho medio de 21 nm, e estrutura de célula unitária tetragonal.
Material e métodos
εhkl= KλΒf cosθ
ε = Tamanho médio (A) K = Fator Formaλ = Comprimento onda (A) Βf = Largura linha (rad)Θ = Ângulo difração (rad)
Eq de Scherrer
Almeida, RJ
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Material e Métodos
A
B
C
D
E
Tricotomia e desinfecção
Anestesia
Loja óssea
Posicionamento implantes
Brocas e copo de teflon
SPANGBERG em 1969
Almeida, RJ
Metodologia aprovada pela FDI em 1980
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Material e Métodos
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Pasta de TiO2 com solução salina estéril
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Anestesia com relaxante muscular
Via: intramuscular
Dose: 0,6 ml -cloridrato de quetamina- 100mg/ml com cloridrato de Xilazina à 2% - 0,6 mg/ml . (2:1)
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Material e Métodos
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Tricotomia pré-operatória
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Aprovado pelo Comitê de Ética na Utilização de Animais
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Material e Métodos
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Desinfecção pré-operatória extra-oral
Desinfecção
Iodopolividona à 10%
com gaze estéril
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Anestesia infiltrativa na mucosa sinfisária
Anestesia
Cloridrato de lidocaína
0,2% com epinefrina
(1:100.000)
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Incisão reta com bisturi cirúrgico - Lâmina 15c
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Perfuração com brocas especiais – (2mm:2mm)
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Visão das duas perfurações
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Implantes de Teflon instalados e carregados com TiO2
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Material e Métodos
Almeida, RJ
Sutura com fio de monofilamento de nylon 5.0
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Material e Métodos
Processamento Histológico:
Almeida, RJ
ProcessamentoParafinaCasseteMicrótomoCaptura LâminaEosinaLamínulaHematoxilina
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05 Cobaias para cada material testado, em cada tempo experimental
Espécimes
N =10
N =10
Tempo experimental
30 dias
90 dias
Implante intra-ósseo em cobaias Guinea-Pig
nanoBiomateriais
Material e Métodos
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Avaliação Histológica Qualitativa
At. osteoclástica
Reabsorção material
Necrose
Células Inflamatória
Degeneração decélulas
Vasos e nervos
Suave
Moderada
Intensa
Metodologia definida pela Federação Dentária Internacional e aceito internacionalmente
Material e Métodos
Almeida, RJ
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Resultados
Almeida, RJ
LOGOnanoBiomateriais
Histológico de 30 dias
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LOGOnanoBiomateriais
Resultados Avaliação histológica do implante de TiO2 aos 30 dias
LOGOOss
o
novo
Oss
o
nanoTiO 2
Tef
lon
C2F
4Resultados
Avaliação histológica do implante de TiO2 aos 30 dias
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Teflon C 2F 4
nanoTiO 2
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Histológico de 90 dias
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Resultados
Almeida, RJ
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Resultados
Almeida, RJ
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Resultados
Almeida, RJ
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Caracterização
Almeida, RJ
Microscopia de Força Atômica- UFU
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Resultados
Almeida, RJ
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Resultados
Almeida, RJ
Osso
neof
orm
ado
nanoTiO2
DRX
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Resultados
Almeida, RJ
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Tabulação dos dados
Almeida, RJ
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+ Ausente/Suavet; ++ Moderado; +++ Intenso.
Critério Histológico Implantes NCs TiO2 Controle
30 Dias / 90 Dias 30 Dias / 90 Dias
Neutrófilos
Macrófagos
Linfócitos
Plasmócitos
Células Gigantes
Material Disperso
Cápsula
Tecido Ósseo Remodelado
Tecido Necrosado
Reabsorção
+ +
+ +
+ +
+ +
++ +
+ + + +
+ +
+ + + + + +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
Reação Inflamatória
+ +
+ +
Material e Método
Almeida, RJ
FDIFDICritériosCritérios
Aceitável
BiocompatívelOK
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Resultados
30 Dias90 Dias
Almeida, RJ
LOGOnanoBiomateriais
Discussão Observamos em nossa investigação:
Íntima aposição óssea de osso neoformado e reformado em congruência com as fixações, incluindo as irregularidades de sua superfície.
Na análise por microscopia ótica percebemos a não interposição de tecido conjuntivo fibroso
Conexão estrutural, funcional e direta, capaz de suportar cargas funcionais normais sem iniciar um mecanismo de rejeição.
Per-Ingvar Brånemark
ALBREKTSSON, T. et al Direct bone anchorage os oral implants: clinical and experimental considerations of the concept of osseointegration. Int. J. Prosth. 3(1) (1990) 30 – 41
Osseointegração
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É possível que não exista o contato direto entre o titânio e os tecidos, mas entre os tecidos e a camada de óxido anteriormente formada. KASEMO, em 1983
Discussão
TiO2
B. Kasemo, Biocompatibility of titanium implants: Surface science aspects The Journal of Prosthetic Dentistry, Volume 49, Issue 6, June 1983, Pages 832-837
Almeida, RJ
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Resumo
Almeida, RJ
RamanRamanComposição
DRXDRXEstrutura e tamanho
MOMOTipos celulares - micrométrico
AFMAFMSuperfície - nanométrica
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Conclusão
Osseointegração
Evidenciamos
A osseointegração tanto ao nível da microscopia ótica quanto ao nível da Microscopia de Força atômica
Biológica
Do ponto de vista biológico
Não foi observado nenhum potencial de agressividade.
O material é Biocompatível , segundo a FDI.
De acordo com os nossos resultados
O material testado pode ser
classificado como um biomaterial
Biomaterial
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