Evaluation of scaffolds for local antibiotic delivery to the bone

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Henriques, Margarida da Silveira
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/52156
Resumo: Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Evaluation of scaffolds for local antibiotic delivery to the boneInfeção ósseaScaffoldAntibióticoLibertação localizadaMestrado integrado - 2020Ciências da SaúdeTrabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.O osso é um tecido conjuntivo heterogéneo que apresenta uma estrutura mineralizada e complexa que promove o suporte estrutural do corpo humano. Nas últimas décadas muitas tecnologias ortopédicas e biomateriais têm vindo a ser desenvolvidos na tentativa de dar resposta ao aumento das doenças ósseas nomeadamente, as infeções e defeitos ósseos resultantes de diferentes etiologias como trauma, osteoartrose, osteoporose, doenças oncológicas, etc. Os enxertos ósseos têm surgido como uma estratégia para resolver algumas destas situações. Neste contexto, os scaffolds ósseos tridimensionais têm sido desenvolvidos com o objetivo de fornecer uma estrutura semelhante à do osso assim como permitir a adesão, proliferação, diferenciação e migração celular. Paralelamente, diferentes scaffolds vêm sendo estudados como sistemas de libertação de antibióticos com o intuito de permitirem uma libertação controlada do fármaco de forma a tratar o defeito ósseo, bem como prevenir e tratar infeções. Assim, diferentes antibióticos (em associação ou não) são incorporados em diferentes tipos de scaffolds obtidos por diferentes métodos de produção (convencionais ou avançados). Ensaios in vitro e in vivo têm sido realizados para avaliar os scaffolds produzidos. Em relação aos ensaios in vitro, a duração e perfil de libertação do fármaco assim como a atividade antimicrobiana têm sido estudadas. A duração da libertação do fármaco é variada consoante os scaffolds estudados. A maioria dos scaffolds estudados apresenta um perfil de libertação caracterizado por uma libertação inicial rápida seguida de uma libertação controlada. Os scaffolds apresentaram atividade antimicrobiana tendo esta sido avaliada contra os microorganismos mais frequentemente associados às infeções óesseas como Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Escherichia coli. Além disso, ensaios de citocompatibilidade são realizados com a finalidade de confirmar a ausência de toxicidade aguda e crónica não apenas in vitro, mas também in vivo. De forma geral, os resultados destes ensaios não apresentaram efeitos de citotoxicidade, demonstrando adesão, proliferação e até mesmo diferenciação celular. Relativamente aos ensaios in vivo, os scaffolds estudados apresentam resultados semelhantes aos obtidos com outros scaffolds nos ensaios in vitro. É necessário desenvolver mais estudos in vitro e in vivo para obter uma harmonização da avaliação dos scaffolds. Quanto aos estudos in vivo, realizados em animais devem ser posteriormente validados por ensaios clínicos.Bone is a heterogeneous connective tissue presenting a mineralized architecture and a composite structure that purveys a framework to the human body. In the last decades, many orthopaedic technologies and biomaterials have been developed due to increase in bone diseases such infections, osteoarthritis, osteoporosis, oncological diseases, etc. Bone grafting is becoming a strategy to solve those situations. In this context, three-dimensional bone scaffolds are being developed with the purpose of having not only a similar structure to the bone but also to allow the attachment, proliferation, differentiation, and migration of the cells. In parallel, different scaffolds are being studied as antibiotic delivery systems with the aim of allowing a sustained release of the drug to treat the bone defect as well as to prevent and treat infections. In this way, different antibiotics (in association or not) are being loaded into different types of scaffolds obtained by different production techniques (conventional or advanced). In vitro and in vivo assays are being performed in order to evaluate the properties of the produced scaffolds. Regarding to the in vitro assays, the duration of drug release and the release prolife is being assessed as well as the antimicrobial activity. The duration of the drug release is variable according to the studied scaffolds. Most of the scaffolds studied shown a release profile characterized by an initial burst release followed by a sustained release. The scaffolds shown antimicrobial activity being that studied against the most common bone infection pathogens such as Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli. Furthermore, cytocompatibility assays are being performed to confirm the absence of acute toxicity and chronic toxicity not only in vitro but also in vivo. In general, the results of these assays did not show cytotoxic effects, demonstrating adhesion, proliferation and even cell differentiation. Regarding in vivo assays, the scaffolds studied shown similar results to the obtained with other scaffolds in the in vitro assays. More standardized in vitro and in vivo studies are needed to obtain more information. Regarding to the in vivo studies, they should be confirmed by clinical investigations.Bettencourt, Ana Francisca de Campos SimãoRepositório da Universidade de LisboaHenriques, Margarida da Silveira2020-11-162020-10-282023-11-16T00:00:00Z2020-11-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/52156TID:202681696enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:57:16Zoai:repositorio.ul.pt:10451/52156Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:03:18.523129Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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