Desenvolvimento, caracterização e avaliação in vitro de cimento ósseo à base de nano hidroxiapatitas substituídas com magnésio, estrôncio e zinco.

• Autor(a) principal: Alexa Magalhães Dias
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/35912
• topic: Hidroxiapatita substituída; Hidroxiapatita co-substituída; Estrôncio; Magnésio; Zinco; Cimento ósseo; Durapatita; Estrôncio; Magnésio; Zinco

A incorporação de íons na estrutura da hidroxiapatita (HA) pode afetar sua estrutura, cristalinidade, solubilidade e citotoxicidade. Dentre os íons presentes na composição da apatita óssea, o magnésio (Mg2+), estrôncio (Sr2+) e zinco (Zn2+) são reconhecidos por promover a angiogênese e osteogênese. Portanto, as HAs substituídas podem apresentar melhor bioatividade, por fornecer íons com potencial de estimular a neoformação óssea nos locais enxertados. Nesse contexto, este estudo descreve a síntese, caracterização e comparação de uma série de nano-hidroxiapatitas (nHAs) substituídas e co-substituídas por Sr2+, Mg2+ ou Zn2+. Em seguida, foi desenvolvido um cimento ósseo à base das HAs com melhores resultados de citotoxicidade, associado ao DCPA, gelatina e quitosana. As nHAs foram caracterizadas físico-quimicamente usando diferentes técnicas. O método de co-precipitação foi eficaz para sintetizar HAs de dimensões nanométricas. Comparado a nHA pura, os difratogramas, espectros de FTIR e parâmetros de rede das nHAs substituídas e co-substituídas exibiram alterações, indicando que a incorporação de cátions resultou em distorções da rede da HA. Os testes de MTT demonstraram que as nHAs sintetizadas não foram citotóxicas, após contato direto com culturas de fibroblastos (L929) e pré-osteoblastos (MC3T3). Os resultados obtidos sugerem que as nHAs co-substituídas por Mg2+/Sr2+ e Zn2+/Sr2+ parecem induzir maior proliferação de células fibroblásticas e osteoblásticas, quando comparado a HA pura e substituída. Os cimentos ósseos desenvolvidos apresentaram capacidade de auto-endurecimento e resistência à lavagem. Além de possuírem alta molhabilidade e um perfil de liberação de íons Ca2+, Sr2+, Mg2+ e Zn2+, que está dentro das doses indicadas para estimular a proliferação de osteoblastos. Os cimentos exibiram excelente biocompatibilidade in vitro em culturas de células fibroblásticas, endoteliais e osteosblásticas. Os cimentos contendo nHAs co-substituídas por Mg2+/Sr2+ exibiram os melhores resultados de viabilidade celular. Após 24 horas de contato indireto com cultura de células fibroblásticas L929, o crescimento celular do grupo C2 foi maior que de todos os grupos em estudo (P < 0,01). Em cultura de células endoteliais EA.hy926, o percentual de células viáveis do grupo C3 foi significativamente maior que de todos os outros grupos, após 24 horas (p < 0,001). A citotoxicidade indireta em cultura de células pré-osteoblásticas MC3T3 revelou que após 48 horas, o grupo C3 apresentou maior viabilidade celular que todos os grupos em estudo (p < 0,01). O teste de formação de tubo sugere que todos os cimentos desenvolvidos possuem potencial angiogênico, sendo que os cimentos contendo nHAs co-substituídas por Zn2+/Sr2+ exibiram resultados significativamente superiores (p < 0,001). Apesar de ser necessário um maior número de testes de biocompatibilidade; a incorporação de íons na rede cristalina das nHAs, que são reconhecidos por afetar a angiogênese e a osteogênese, parece ter resultado no desenvolvimento de cimentos ósseos com potencial para promover a regeneração óssea.