Evaluation of bone repair using a poly(butylene adipate co-tereeftalate) (PBAT) composite associated with niobium-dopped bioglass

INTRODUÇÃO: biomateriais têm sido desenvolvidos para uso como substitutos ósseos para a recuperação funcional e estética de perdas de estrutura óssea por trauma ou patologias. Os compósitos à base de polímeros biodegradáveis têm se mostrado uma opção terapêutica promissora. OBJETIVO: avaliar o reparo ósseo, in vivo, de um compósito de poli (butileto adipato co-tereftalato) (PBAT) associado a biovidro e nióbio em fêmures de ratos (PBAT/BAGNb). METODOLOGIA: cento e quarenta ratos foram divididos em 4 grupos, sendo (1) controle negativo sem preenchimento; (2) controle positivo com osso autógeno; (3) matriz óssea bovina desmineralizada (MOBD); e, (4) compósito de PBAT/BAGNb. No fêmur de cada rato foi criado um defeito cirúrgico crítico de 2mm de diâmetro por 2mm de profundidade. Cada grupo foi preenchido com o respectivo enxerto ou substituto ósseo, com exceção do grupo controle negativo. O compósito foi fabricado como arcabouço tridimensional nas dimensões do defeito. Os tempos experimentais foram de 15, 30 e 60 dias pós-operatórios. Os fêmures foram submetidos às análises qualitativa e histomorfométrica. Os dados qualitativos foram descritos e os dados quantitativos foram tabulados e submetidos à análise estatística. RESULTADOS: na análise qualitativa, o compósito formou osso em um padrão de osteogênese ao redor do compósito; os grupos autógeno e MOBD formaram osso como descrito em estudos prévios; no grupo controle não ocorreu formação de osso no interior do defeito. Os dados quantitativos mostraram neoformação óssea em todos os grupos, com maior área de neoformação para o grupo MOBD (39,2±10,29%), seguida pelo enxerto autógeno (36,5±13,05%), pelo grupo controle (24,9±6,67%), e pelo grupo PBAT/BAGNb (12,3±5,63%). Houve diferença estatisticamente significante entre todos os grupos, com exceção dos grupos autógeno e MOBD, quando analisados entre si. CONCLUSÃO: o compósito de PBAT/BAGNb formou osso em um padrão de neoformação ao redor do arcabouço e dentro dos poros, porém, em pequena quantidade de área de neoformação óssea (12,3±5,63%) em comparação aos demais grupos estudados.INTRODUCTION: biomaterials have been developed to enhance functional and aesthetical repair due to bone loss from trauma or pathologies. Composites based on biodegradable polymers have been a promising therapeutic option. OBJECTIVE: to assess the bone repair, in vivo, with a composite of poly (butylene adipate coterephtalate) and niobium-dopped bioglasses (PBAT/BAGNb), in rat femurs. METHODOLOGY: one hundred and fourty rats were divided into 4 groups: (1) sham control without filling; (2) positive control with autogenous bone graft; (3) demineralized bovine bone matrix (MOBD); and, (4) PBAT/BAGNb composite. A surgical defect of 2mm diameter per 2 mm depth was surgically created on each femur. Each group received a bone graft or biomaterial; the sham group did not receive filling. The composite was designed and printed as a tridimensional scaffold within the shape of the surgical defect. The experimental periods were 15, 30 and 60 post-operative days. The femurs were submitted to qualitative and histomorphometric analysis. The qualitative data were described. The quantitative data were submitted to statistical analysis. RESULTS: the qualitative analysis showed a osteogenic pattern around the scaffold as well as inside its pores; the autogenous and MOBD groups showed the same neoformation as described in previous studies; in the control groups there were no complete bone formation. The quantitative data showed that bone neoformation occurred in all the groups, with the larger neoformation area for MOBD (39,2±10,29%), followed by autogenous bone graft (36,5±13,05%), controle group (24,9±6,67%), and, PBAT/BAGNb (12,3±5,63%). There were statistically significant difference among all groups, except for groups autogenous and MOBD. CONCLUSION: PBAT/BAGNb composite enhanced the bone formation in and around the scaffold, however, in small amount of newly formed bone area (12,3±5,63%) compared to the other groups