Influência da esterilização por raios-gama em arcabouços confeccionados com PLGA, HA/βTCP e sinvastatina

Abstract

Sabe-se que após as extrações dentárias ou em decorrência de doenças periodontais, ocorre uma perda de tecido ósseo tanto em espessura como em altura, o que pode dificultar ou inviabilizar reabilitações protéticas futuras. A busca por biomateriais que otimizem a regeneração ou reparo de defeitos ósseos tem sido muito explorada nos últimos anos. Tendo em vista os princípios de engenharia tecidual – biocompatibilidade, osteogênese, osteocondução e osteoindução – os biomateriais aplicados para regeneração de tecido ósseo devem ainda apresentar condições de esterilidade para serem utilizados clinicamente. Os arcabouços podem ser produzidos utilizando diferentes biomateriais que visam a osteocondução e a osteoindução, além de permitir a osteogênese que é dada pela presença de células viáveis. Muitos estudos vêm aplicando diferentes biomateriais e técnicas de confecção de arcabouços. Contudo, estudos in vitro com culturas celulares e estudos in vivo exigem que estes biomateriais estejam estéreis para evitar qualquer tipo de contaminação, bem como o uso clínico futuro destes biomateriais. Sendo assim, nesse estudo, avaliou-se as alterações físico-químicas causadas pela esterilização utilizando raios gama em arcabouços produzidos com ácido polilático-co-glicólico (PLGA) e hidroxiapatita (HA) associada a beta fosfato tricálcio (βTCP) e incorporação de sinvastatina (SIN). Os arcabouços foram divididos nos seguintes grupos: G1 – PLGA+HA/βTCP e G2 – PLGA+HA/βTCP+SIN. Os arcabouços foram confeccionados no interior de uma câmara de fluxo laminar. Em seguida receberam os seguintes tratamentos: T0 – sem tratamento (controle positivo), T1 – esterilização por raios gama e T2 – esterilização por autoclave (controle negativo). Posteriormente, foram avaliadas as propriedades físico-químicas dos arcabouços por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e difração de raioX (DRX). Todas as análises foram realizadas em triplicata. T1 e T2 não interferiram na morfologia dos dois grupos (G1 e G2) e alteraram a porcentagem dos elementos químicos presentes nas amostras. G1 e G2 apresentaram caráter cristalino, após ambos os tratamentos (T1 e T2); contudo, uma interferência maior no pico de cristalinidade do material após esterilização por autoclavação (T2) foi observada. Desta forma, sugere-se a utilização do tratamento com raios gama para esterilização dos arcabouços a base de PLGA+HA/βTCP+SIN, pois não interferiu na morfologia e cristalinidade das amostras.

It is known that after tooth extractions or due to periodontal disease, there is loss of bone tissue in both thickness and height, which can make future rehabilitation unfeasible. The search for biomaterials that optimize regeneration or repair of bone defects has been extensively explored in recent years. Bearing in mind the principles of tissue engineering - biocompatibility, osteogenesis, osteoconduction, and osteoinduction - the technical biomaterials for bone tissue regeneration must also present sterile conditions to be applied clinically. Scaffolds can be obtained using different biomaterials that target osteoconduction and osteoinduction, besides to allow the osteogenesis that is given by viable cells. Many studies have been using different biomaterials and scaffolding techniques. However, in vitro studies with cell cultures and in vivo studies demand that these biomaterials to be sterile to avoid any type of contamination, as well as future clinical studies. Therefore, in this study, it was evaluated the physico-chemical alterations produced by sterilization through gamma radiation on scaffolds of polylactic-co-glycolic acid (PLGA) and hydroxyapatite (HA) associated with a beta-tricalcium phosphate (βTCP), incorporating simvastatin (SIN). The scaffolds were divided into the following groups: G1 - PLGA + HA / βTCP and G2 - PLGA + HA / βTCP + SIN. The scaffolds were produced inside a laminar flow chamber. Then, they received the following treatments: T0 - no treatment (positive control group), T1 - sterilization by gamma radiation and T2 - sterilization by autoclave (negative control group). Subsequently, the physico-chemical properties of scaffolds were evaluated through scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). All analyzes were performed in triplicate. T1 and T2 did not interferethe morphology of the groups (G1 and G2) and altered the percentage of chemical elements present in the samples. G1 and G2 showed crystalline character after both treatments (T1 and T2); however, a higher interference in the peak of crystallinity of the material after sterilization by autoclave (T2) was observed. Thus, it is suggested the application of gamma radiation to sterilize scaffolds based on PLGA + HA / βTCP + SIN, as it did not interfere with the morphology and crystallinity of the samples.