Desenvolvimento de membrana reabsorvível de pbat/bagnb para regeneração óssea guiada

Abstract

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma membrana compósita reabsorvível de poli(butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e vidro bioativo contendo nióbio (BAGNb) para aplicação em regeneração óssea guiada (ROG). As membranas foram produzidas por evaporação de solvente com diferentes concentrações de BAGNb (10%, 20% e 30%) e caracterizadas por diferentes métodos. Foi produzida uma membrana sem adição de BAGNb, como controle. A análise das ligações químicas dos materiais foi realizada através da espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR) (n=1). As imagens das membranas foram obtidas por meio da microscopia eletrônica de varredura, onde as amostras foram avaliadas em um microscópio eletrônico (Jeol 6060) em magnificação de 100, 1.000 e 10.000x (n=1). O teste termogravimétrico foi realizado para avaliar a degradação das membranas in vitro após diferentes tempos de imersão em SBF (TGA) (n=1). O ângulo de contato foi avaliado em um tensiômetro pelo método de gota séssil utilizando água (n=3). A rugosidade das superfícies das membranas foi avaliada através da perfilometria (n=3) e o pH foi medido em pHmetro digital utilizando água destilada nos tempos inicial, 1h, 2h, 4h, 24h, 72h, 7d, 14d, 21d e 28d (n=1). As propriedades mecânicas das membranas foram avaliadas em máquina de ensaio de acordo com a ASTM D638. Células MC3T3-E1 foram utilizadas para a análise da viabilidade celular por SRB e mineralização celular por Alizarin S Red. Na análise por FTIR, foram observadas ligações Si-O-Si (1050cm-1 e 450cm-1 ) C=O (1700cm-1 ) e C-H(1105cm-1 , 1270cm-1 , 2960cm-1 ). A microscopia eletrônica de varredura revelou partículas de biovidro na superfície das membranas dos grupos teste. O aumento da concentração de BAGNb reduziu a temperatura para degradação das membranas no teste de termogravimetria (TGA). A adição de BAGNb à membrana reduziu o ângulo de contato do material em relação ao grupo controle e a adição de 30% aumentou a rugosidade das amostras, atingindo média de 1,43µm. Foi observado aumento do pH após 24 horas em água destilada. Com o aumento da concentração de BAGNb, houve redução da resistência e da % de alongamento e aumento do módulo de elasticidade dos materiais. Houve aumento da viabilidade celular e da mineralização com a adição de BAGNb. Após 14 dias de cultura a % de área mineralizada variou entre 0,98% e 4,78%. A adição de BAGNb ao PBAT resultou em membranas com propriedades satisfatórias e potencial de remineralização para a aplicação técnicas de regeneração óssea guiada.

The aim of present study was to develop a polybutylene-adipate-terephthalate and niobium-containing bioactive glasses resorbable membrane for guided bone regeneration (GBR). Barrier membranes were manufactured by solvent casting with different concentrations of BAGNb (10, 20 and 30%) and characterized by different methods. Membranes without addition of BAGNb were produced as control. Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR-ATR) was performed to analyze the chemistry structure of composites (n=1). The morphology of the membrane’s surfaces was evaluated by scanning electron microscopy (SEM) using a electron microscope (Jeol 6060) in 500x magnification (n=1). Termogravimetry (TGA) was performed to assess the in vitro thermal behavior after immersion in SBF. The contact angle was evaluated in a optical tensiometer by sessil drop method using distilled water (n=3). The surface roughness of the membranes was assessed through optical perfilometry (n=3). Membrane samples were immersed in deionized water and pH was measured for up to 28 days using a digital pHmeter. The mechanical behavior of developed membranes was evaluated by a tensile test with specimens that were prepared according to ASTM D638–02. MC3T3-E1 cells were used for SRB and Alizarin S Red analysis. In the FTIR analysis, Si-O-Si, C=O and C-H bonding were observed. SEM analysis revealed bioactive glass particles on the surface of the membranes. The increase of concentration of BAGNb influenced the thermal behavior of the membranes in termogravimetry analysis. The addition of BAGNb decreased the contact angle compared to control group. At 30% group, there was increased of roughness, reaching a mean 1,43µm. The pH values increased after 24h. The addition of BAGNb reduced the tensile strength and elongation rate, and increased the Young’s module. There was increased of the cell viability and mineralization with addition of BAGNb. After 14 days of culture, the % of mineralized area ranged between 0.98% and 4.78%. The addition of BAGNb in PBAT produced membranes with satisfactory properties and remineralization potential for applying in GBR techniques.