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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.85.2008.tde-21082009-143505
Document
Author
Full name
Tamiye Simone Goia
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2008
Supervisor
Committee
Bressiani, Ana Helena de Almeida (President)
Rigo, Eliana Cristina da Silva
Yoshimoto, Marcelo
Title in Portuguese
Avaliação in vitro e in vivo de ligas porosas de Ti-13Nb-13Zr obtidas por metalurgia do pó
Keywords in Portuguese
gelatina
implantes metálicos
Liga Ti-13Nb-13Zr
osteointegração
porosidade
Abstract in Portuguese
Estudos do titânio e suas ligas, como biomateriais, visam melhorar problemas relacionados com a interface osso-implante que podem determinar a qualidade, o tempo de reparação óssea e, por conseguinte o sucesso clínico do implante. O objetivo deste estudo foi avaliar, em ratos, a osteointegração de implantes macroporosos produzidos pelo método da metalurgia do pó (MP), com adição controlada de gelatina. Foram utilizadas, como grupo controle, amostras de titânio comercialmente puro (Ticp) e amostras da liga Ti-13Nb-13Zr obtida pelo processo de MP, sinterizadas a 1150°C / 14 horas (10-5 mBar). Para a obtenção das amostras porosas, foi adicionado até 15% em peso de gelatina aos pós metálicos (Ti, Nb e Zr), as amostras foram tratadas termicamente em forno a vácuo (10-2 mBar) a 300°C / 90 min e sinterizadas. Foi feita a caracterização física dos pós metálicos, da liga sinterizada e amostras porosas. A caracterização biológica iniciou-se pelo teste in vitro de citotoxicidade, de acordo com a norma ISO- 10993-5 (1993), que permitiu a utilização dos implantes em teste in vivo. A avaliação da osteointegração foi realizada em ratos Wistar, macho, em um período de 28 dias. As análises morfológicas, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), avaliaram qualitativamente a osteointegração. Como conclusão, a metodologia inédita do processo de MP modificado pela adição de gelatina, propiciou com êxito a obtenção de implantes metálicos porosos. A gelatina por ser um colágeno, não interferiu na característica final de não-citotoxicidade dos implantes. O tamanho dos poros obtidos por esta técnica permitiu a nutrição e manutenção necessária para a sobrevivência das células, comprovando que os poros e canais formaram uma rede de alta interconectividade comprovando assim o aspecto de osteointegração e osteocondução da liga porosa.
Title in English
IN VITRO AND IN VIVO EVALUATION OF POROUS Ti-13Nb-13Zr ALLOYS OBTAINED BY POWDER METALLURGY
Keywords in English
gelatina
implantes metálicos
Liga Ti-13Nb-13Zr
osteointegração
porosidade
Abstract in English
Studies of titanium and its alloys commonly used as biomaterials, aim to improve bone-implant interface related problems which may determine the quality, the bone repairing time and therefore the clinical success of the implant. The goal of this study was to evaluate, in rats, osteointegration of macroporous implants produced by powder metallurgy (PM) method, with controlled addition of gelatin. Were used as control group, samples of commercially pure titanium (cpTi) and samples of the Ti-13Nb-13Zr alloy obtained by the PM process, sintered at 1150ºC / 14 hours (10-5 mBar). To obtaining the porous samples, at most 15% in weight of gelatin was added to metallic powders (Ti, Nb and Zr), the samples were thermally treated in vacuum oven (10-2 mBar) at 300°C / 90 min, and sintered. Physical characterization of metallic powders, sintered alloy and porous samples were made. The biological characterization began by in vitro cytotoxicity essay according with norm ISO-10993-5 (1993), which allowed uses the implants for in vivo testing. The osteointegration evaluation was performed in Wistar rats, males, for 28 days period. The morphological analyses, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), evaluated qualitatively the osteointegration. Concluding, the unpublished new methodology of PM process modified by addition of gelatin, propitiate with success the obtaining of porous metallic implants. The gelatin as a collagen did not interfered in the final non-cytotoxic implant characteristic. Porous size obtained by this technique allowed the nourishing and necessary maintenance to cell survival, proving that the pores and channels formed a high interconnectable network showing thus the osteointegration and osteoconduction feature of the porous alloy.
 
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TamiyeSimoneGoia.pdf (13.85 Mbytes)
Publishing Date
2009-09-23
 
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