Evaluation of new bone formation in rabbits using hydroxyapatite dome associated to different materials

A instalação de implantes odontológicos requer a presença de substrato ósseo adequado para garantir estabilidade e equilíbrio biomecânico. A deficiência óssea requer procedimentos de enxertia para adequar o volume para a instalação de implantes, porém a utilização de enxertos autógenos causa aumento de morbidade ao paciente e o uso de material homógeno e xenógeno apresenta dúvidas quanto à reação autoimune, transmissão de doenças e ao grau de reabsorção do enxerto. Com o grande desenvolvimento científico e tecnológico dos biomateriais, os materiais cerâmicos, tornaram-se alternativas promissoras para a recomposição da estrutura óssea perdida. As cerâmicas à base de fosfato de cálcio como a hidroxiapatita (HA) e o beta- fosfato tricálcido (beta-TCP), são materiais que apresentam qualidades desejáveis no processo de neoformação óssea como, por exemplo, a biocompatibilidade, bioatividade e osteocondutividade. A proposta deste trabalho é desenvolver e estudar corpos de prova na forma de cúpula oca de hidroxiapatita preenchidos por coágulo, beta- TCP e composto vitamínico, para estudar a osteogênese supracortical, a partir do potencial osteocondutor da cúpula de HA. As cúpulas foram obtidas por prensagem isostática a 200 MPa e sinterização ao ar a 1100°C por 60 minutos. As caracterizações físico-químicas das matérias-primas e da cúpula de HA foram realizadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e determinação da densidade. Na caracterização biológica, foram realizados o teste de citotoxicidade in vitro e ensaio in vivo. Foram designados 9 coelhos (raça Nova Zelândia), sendo instaladas 18 cúpulas, divididas em três grupos, de acordo com o preenchimento: controle, composto vitamínico e β-TCP em forma de pó. O período de reparação tecidual foi de 8 semanas, no qual foram aplicados marcadores de fluorescência. Após o período de cicatrização e eutanásia, as amostras foram incluídas em resina para a obtenção das lâminas e observadas em microscópio de fluorescência, para avaliar a quantidade de tecido ósseo neoformado, em microscópio de campo claro, para verificar as células presentes no tecido formado e por Espectroscopia de Energia Dispersiva, para análise química, da formação no interior das cúpulas. Como resultados, a cúpula de hidroxiapatita apresenta bom desempenho como arcabouço para neoformação óssea acima da cortical da tíbia de coelhos, pois manteve-se íntegra, com boa estabilidade e boa integração ao tecido ósseo, e principalmente pela neoformação óssea, demonstrando seu potencial osteocondutor. Em relação aos materiais de preenchimento, o beta-TCP apresenta maior valor de área de osso neoformado, em comparação com o coágulo. Nas cúpulas com preenchimento de composto vitamínico, não há formação de tecido ósseo pela não reabsorção do material.The installation of dental implants requires the presence of adequate bone substrate to ensure stability and biomechanical balance. Deficiency requires bone grafting procedures to adjust the volume for implant placement, but the use of autogenous grafts cause increased morbidity to the patient and the use of homogenous and xenogenous materials has doubts about the autoimmune reaction, transmission of disease and the degree of resorption of the graft. With the great scientific and technological development of biomaterials, ceramic materials, have become promising alternatives for restoration of lost bone structure. The ceramics based on calcium phosphate such as hydroxyapatite (HA) and beta-tricalcium phosphate (beta-TCP) are materials having desirable qualities in the process of bone formation, for example, biocompatibility, bioactivity and osteoconductivity. The purpose of this work is to develop and study the dome-shaped hydroxyapatite filled with blood clot, beta-TCP and vitamin compound, to study osteogenesis supracortical from the osteoconductive potential of the dome of HA. The domes were obtained by isostatic pressing at 200 MPa and sintered in air at 1100 ° C for 60 minutes. The physico-chemical characterization of raw materials and the dome of HA were performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and density determination. In biological characterization were performed tests for in vitro cytotoxicity and tests in vivo. Were designated 9 rabbits (New Zeland), and installed 18 domes, divided into three groups, according to the filling: control, vitamin compound and β-TCP in powder form. The period of wound healing was 8 weeks, when a fluorescence marker was applied. After the healing period and euthanasia, the samples were embedded in resin to obtain the slides and observed under fluorescence microscope to evaluate the amount of newly formed bone tissue in bright field microscope to check the cells present in the tissue and by Energy Dispersive Spectroscopy for chemical analysis, inside the domes. As a result, the hydroxyapatite dome has good performance as scaffold for bone formation above the cortical tibia of rabbits, it remained intact, with good stability and good integration with bone tissue, especially bone formation, demonstrating osteoconductive potential. Regarding the filling materials, beta-TCP has a higher value of area of new bone formation compared to the clot. In the domes-filled vitamin compound, there is no formation of bone resorption by not material