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BIOMATERIAIS :warning:, Avaliação da Reatividade de Células em Cultivo …
BIOMATERIAIS :warning:
Testes
in vitro em biomateriais
Avaliação da Biocompatibilidade dos
Biomateriais - Métodos de Cultivo Celular
1 Células recém obtidas de animais (cultivo primário)
2 Uso de linhagens obtidas em bancos de células
Avaliação da Biocompatibilidade dos
Biomateriais- Eventos Fisiológicos
1.
Dissolução da superfície do biomaterial
2.
Precipitação da solução sobre o biomaterial
3.
Troca de íons e rearranjo estrutural do biomaterial e interface do tecido
4.
Interdifusão da camada formada na superfície do biomaterial
5.
Efeitos mediados pela solução sobre a atividade das células adjacentes ao implante
Deposição de fases mineral ou orgânica sem integração com a superfície do material
Deposição com integração com o
biomaterial
1 more item...
Biocompatibilidade
Modelos animais(in vivo)
Modelos
in vitro
Testes para Avaliação de Citotoxicidade
In Vitro
Sólida
Pulverizada
Em solução
Em extrato
normas a seguir:
:warning:
ASTM (F 813 F 895
ISO 10993 5 International
Standards Organizations
USP 23 United States
Pharmacopeia
Teste de Contato Direto (ASTM
F813) :check:
Teste de Difusão em Ágar :check:
Teste de Eluição
USP 23 :check:
Cloreto de sódio 0,9%
Meio de culturas de células de mamíferos
O meio de cultura são os extratos das amostras e dos controles
Corante -> cristal violeta
A reatividade biológica no teste está descrita numa escala de 0 a 4
Testes para Avaliação de
Mutagenicidade :check:
Teste
de Mutação Reversa Bacteriano (“Teste de Ames“)
Linhagens bacterianas de Salmonella typhimurium
Ágar soft contendo solução de biotina histidina
Após exposição aos extratos, a cepa selecionada é incorporada em meio de crescimento sólido sem histidina
Uma curva dose resposta do extrato do material pode ser obtida diluindo diferentes concentrações de extrato em Ágar soft
Teste
de Micronúcleo :check:
São caracterizados por apresentarem tamanho inferior ao
núcleo principal, não serem ligados a estes, etc
Utiliza a citocalasina B um bloqueador da citocinese como
marcador da mitose
A citocalasina B impede a citocinese mas não a divisão nuclear
-A contagem de células binucleadas mostra o grau de mutagenicidade
As células bi, tri e quadrinucleadas são consideradas abrerrantes e são observadas através de microscopia óptica
Após
as células de camundongos serem cultivadas em placas Petri, o meio de cultura líquido é substituído por um meio contendo Ágar Noble 3
O
corante utilizado é o vermelho neutro
Avaliam os efeitos produzidos pelo contato dos biomateriais com células de tecido conjuntivo de rato
Controle negativo PEAD e controle positivo látex
Corante -> solução cristal violeta
Testes
in vivo em biomateriais e histotecnia
Fase Experimental
In Vivo: Biocompatibilidade
A legislação versus biomateriais
O teste in vivo fornece dados sobre o comportamento do
biomaterial no meio biológico
São estudadas as respostas inflamatória, aguda e crônica e a
relação destas no período
A aplicação determina o teste mais apropriado a ser realizado
O biomaterial em teste deve ser representativo do modelo final
Fatores que influem na seleção do modelo
:warning: OBS: Fatores
que afetam a avaliação da biocompatibilidade
Natureza e tempo de exposição do componente
Natureza química e física
Presença de aditivos ou resíduos químicos
Produtos de degradação
Interação entre componentes
Efeitos da esterilização
:warning: OBS: Fatores
os processos biológicos envolvidos na resposta do tecido
Espaço morto criado por ele
Trauma da implantação e consequente inflamação
Agentes solúveis liberados pelo implante
Partículas de material insolúvel liberada devido à
desgaste
Alteração na distribuição das forças
Movimentação do implante
:checkered_flag: Generalidades sobre o Implante e o Tecido Vivo:
Interações Implante Receptor e Receptor Implante
Modelo Animal e Implante :explode:
Critérios
para seleção do modelo animal
Critérios
para seleção do local
observações sobre Critérios para seleção do local :warning:
Cada
local de implante tem sua característica própria
Semelhança entre os tecidos
Condições de realização dos testes
Tamanho e forma do implante
Testes
in vivo observações :warning:
Pode ser feito em diferentes espécies
Deve utilizar o menor número de modelos possível
Deve fornecer o máximo de informações possíveis
O modelo animal deve ser compatível com a aplicabilidade do implante
Interpretação adequada dos resultados
Resposta tecidual ao biomaterial -> Não podem ser reproduzidas in vitro
Tecido
Conjutivo : Osso e Músculo Esquelético
Testes de avaliação de materiais para emprego
em ossos
D iferença na vascularização
Fatores mecânicos e estabilidade do implante
A diferença do módulo de elasticidade e dureza entre o implante e
osso receptor
O controle da carga mecânica na fase inicial de cicatrização é muito
importante
A espessura do osso testado é importante para fornecer dados
significativos
Utilização d tecido musculo esquelético
Avaliação do implante
Tecido
Conjutivo : Cutâneo e Subcutâneo
Uso do tecido subcutâneo
São áreas de fácil acesso
E spessura da cápsula fibrosa
L iberação de partículas solúveis e insolúveis
do implante
A derme tem sido usada para testes
específicos
Músculo
Epitélio
Nervos
Implantação do
Biomaterial
:!!:
Protocolo cirúrgico
Trauma cirúrgico
Tamanho da lesão tecidual
Assepsia dos materiais
Manuseio e acondicionamento dos implantes
Procedimento cirúrgico
Utilização de agulhas hipodérmica, cânula e estilete
A quantidade de biomaterial é extremamente importante
Controle
Controle contralateral de tecido anatômico intacto
Abordagem cirúrgica como na implantação, porém sem a presença do implante
Só a incisão cirúrgica
Emprego de material de controle
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Avaliação Histológica e Bioquímica
Histoquímica
Pode fazer uso de um padrão de coloração
Desafios da técnica
Fixação e desidratação
P reparação da amostra e interpretação dos resultados
P reparação de amostras com o implante in situ
Problemas com a microtomia
Preparação das amostras em meio polimérico
Seções de amostras relativamente grossas 5 μm
Uso de agentes desidratantes e solventes
Resultados inconclusivos
Imunoistoquímica
Uso de marcadores
Obtenção de anticorpos comercialmente
Preparação das amostras
Algumas proteínas podem mascarar o antígeno
MEV
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Bioquímica Celular/Molecular
Um método complementar é a cultura de célula do tecido
periimplante
Microrradiografia
U tilizado também para avaliar a resposta tecidual envolvendoimplante ósseo
Avaliação Mecânica
utilizado para averigar se os materiais estão dentro das especificações necessárias para o funcionamento
Técnicas de Caracterização
:warning:
Microscopia Óptica (MO)
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
Microscopia Eletrônica de Energia Dispersiva(EDS)
Propriedades Mecânicas
Microscopia Eletrônica de transmissão
-Difração de raios X
Aplicações de Biomateriais
Aplicações Cardiovasculares
Próteses vasculares de médio e grande calibre
Pequenos vasos
Próteses valvulares (mecânicas e biológicas)
Oxigenadores
Marcapassos, etc.
Materiais empregados nas próteses
polímeros (PTFE, PU, silicone e poliésteres)
metais ou ligas (recobertas com
materiais cerâmicos ou não)
Cirurgia Plástica Ocular -
Oculoplastia
Oculoplastia
Pálpebras (glândulas e ducto mucoso)
Órbita (arcabouço ósseo situado no crânio)
▪ Classificação doa materiais empregados quanto a origem:
▪ Biológicos ou naturais
▪ Inorgânicos ou artificiais ou sintéticos
Biomateriais em Lentes de Contato
Superfície de boa qualidade óptica (boa transparência e índice de refração)
Não comprometer a fisiologia corneana
Inerte quimicamente
Atoxica e não cancerígena
Estável estrutural e dimensionalmente
Boa umectabilidade ou hidrofilia
Alto grau de pureza dos componentes
Boa limpeza e desinfecção
Economicamente viáveis
Biomateriais para Córnea
Implantes
Corneanos para Correção Refrativa
Implantes Para Glaucoma
Vítreo, Retina e Esclera
Materiais empregados:
Silicone, esponja de silicone, hidrogéis baseados em copolímeros de PMMA e poli ( acrilato de hidroxietila
Óleo de silicone para tamponamento vítreo, perfluorocarbonos
líquidos
Poli (DL ácido lático coglicólico PLGA)
Biomateriais para Fabricação de Lentes
Intra oculares (LIO’s)
Filtros de Absorção de Radiação UV
Controle Pré clinico das Lentes Intra oculares
Teste In Vitro
Teste In Vivo
Biomateriais em Odontologia
Principais Grupos de Biomateriais Aplicados à Odontologia
Matriz Polimérica
Partículas de carga inorgânica
Agente de ligação
Bis
GMA ou UDMA e monômeros de menor massa molar (diluente)
Quartzo, sílica coloidal, vidros de sílica
modificada (Ba, Sr , Zn. Al, Li,
Titanatos
, zirconatos , organossilanos
Agentes Cimentantes
Cimento Fosfato de Zinco
Cimento Policarboxilato de Zinco
Cimentos de Polialcenoato de vidro (ionômero de vidro)
Materiais para Inplantes e Transplantes Odontológicos
Osso liofilizado de boi e colágeno bovino e ossos humanos
Metais da família do titânio
Hidroxiapatita
Sistemas de Liberação Controlada em Odontologia
Liberação controlada de Flúor na prevenção de cáries (cimentos, resinas compostas,
selantes de fissuras e cimentos ortodônticos)
Liberação controlada de Anestésicos (polímeros mucoadesivos
Materiais para Reconstrução Maxilofacial
Avaliação da Reatividade de Células em Cultivo
in Vitro Induzida por Biomateriais :!!:
Fosfatase Alcalina
Ensaio da Fosfatase Alcalina
Ensaio para avaliação da Secreção de Colágeno
Medida da Proliferação Celular :
Por Método Radioativo
Obtenção de Células do Baço de Camundongos
Ensaio de Proliferação Celular In Vitro Blastogênese