Analysis of the biocompatibility of a biocelulose and a poly L- lactic acid membrane

The use of selective barriers as resorbable membranes has become a routine clinical procedure for guided bone regeneration. Therefore, the production of membranes with a low inflammatory potential during their resorption process has become the goal of a considerable number of researches. Aim: The purpose of the present study was to evaluate the biocompatibility of poly (L- lactic acid) (PLLA) and biocelulose membranes (BC) inserted in the subcutaneous tissue on the dorsum of rats. Methods: Fifteen animals underwent surgical procedures for the insertion of 4 types of membranes: COL (Collagen membrane) ­ Control Group; BC (Biocellulose membrane); BCAg (Biocellulose membrane impregnated with Silver); PLLA (Poly (L-lactic acid) membrane). All membrane types were inserted into each animal. Animals were euthanized after 3, 7, and 15 days of the surgical procedure. Descriptive histological analyses were carried out to investigate host tissue reaction to membrane presence by assessing the anti-inflammatory process composition associated with the membrane resorption and the presence of foreign-body reaction or encapsulation. Results: The BC membranes showed a higher degree of inflammation and poor pattern of integration with the surrounding tissues than the PLLA and COL membranes. Conclusion: The PLLA and COL membranes present better biocompatibility than the BC membranes

In vivo evaluation of porous hydrogel pins to fill osteochondral defects in rabbits / Avaliação do desempenho in vivo de pinos porosos de hidrogel para preenchimento de defeito osteocondral em coelhos

ABSTRACT OBJECTIVE: This experimental study aimed to evaluate the biological performance of poly (l-co-D, l-lactic acid)-co-trimetilene carbonate/poly (vinyl alcohol) (PLDLA-co TMC/PVA), hydrogel scaffolds, as an implant in the filling (and not in the repair) of osteochondral defects in New Zealand rabbits, assessing the influence of the material in tissue protection in vivo. METHODS: Twelve rabbits were divided into groups of nine and 16 weeks. In each animal, an osteochondral defect was created in both medial femoral condyles. In one knee, a hydrogel scaffold was implanted (pin group) and in the other, the defect was maintained (control group). A histological analysis of the material was performed after euthanasia. RESULTS: The condyles of the pin group showed no inflammatory reaction and were surrounded by a fibrous capsule. The control group presented higher bone growth in the areas of the defect, but with disorganized articular cartilage, evident fibrosis, bone exposure, atrophy, and proliferation of synovial membrane. CONCLUSION: The hydrogel pins are promising in filling osteochondral defects, generally do not cause inflammatory reactions, and are not effective in the repair of osteochondral defects.

RESUMO OBJETIVO: Trabalho experimental para avaliar o desempenho biológico de arcabouços de hidrogel poli (L-co-D, L ácido lático)-co-trimetileno carbonato/poli (álcool vinílico) (PLDLA-co-TMC/PVA) como implante no preenchimento, e não no reparo, de defeito osteocondral em coelhos Nova Zelândia e verificar a influência do material na proteção tecidual in vivo. MÉTODOS: Foram usados 12 coelhos divididos em grupos de nove e 16 semanas. Em cada animal foi criado um defeito osteocondral em ambos os côndilos femorais mediais, em um foi implantado um arcabouço de hidrogel (grupo pino) e no outro foi mantido o defeito (grupo controle). Após o sacrifício dos animais, foi feita análise histológica do material. RESULTADOS: Os côndilos do grupo pino não evidenciaram reação inflamatória e estavam rodeados por cápsula fibrosa. Já no grupo controle, uma maior proliferação óssea foi observada nas áreas do defeito, porém com cartilagem articular desorganizada, fibrose evidente, atrofia com exposição óssea e proliferação de membrana sinovial. CONCLUSÃO: Os pinos de hidrogel são promissores na função de preenchimento de defeitos osteocondrais, não ocasionam, de modo geral, reação inflamatória e não são eficazes no reparo de defeitos osteocondrais.

The use of vancomycin-loaded poly-l-lactic acid and poly-ethylene oxide microspheres for bone repair: an in vivo study

OBJECTIVE: The aim of this study was to investigate bone repair after the implantation of vancomycin-loaded poly-L-lactic acid/poly-ethylene oxide microspheres compared with vancomycin-unloaded poly-L-lactic acid/poly-ethylene oxide microspheres. METHODS: Poly-L-lactic acid/poly-ethylene oxide microspheres were implanted in rat tibiae and evaluated for periods of 2, 4, 8, and 12 days and 4, 8, 16, and 32 weeks. The groups implanted with vancomycin-loaded and vancomycin-unloaded microspheres were compared. Histopathologic (semi-quantitative) and histomorphometric analyses were performed to evaluate the bone formation process. RESULTS: During the first period (second day), fibrin and hemorrhaging areas were observed to be replaced by granulation tissue around the microspheres. Woven bone formation with progressive maturation was observed. All of the histopathological findings, evaluated by a semi-quantitative assay and a quantitative analysis (percentage of bone formation), were similar between the two groups. CONCLUSION: Vancomycin-loaded poly-L-lactic acid/poly-ethylene oxide microspheres are a good bone substitute candidate for bone repair. Local antibiotic therapy using vancomycin-loaded poly-L-lactic acid/poly-ethylene oxide microspheres should be considered after the microbiological evaluation of its efficacy.

Prótese meniscal de polímero bioabsorvível: estudo em coelhos / Bioresorbable polymeric meniscal prosthesis: study in rabbits

OBJETIVO: Obter o crescimento de um neomenisco por entre as porosidades da prótese com objetivo de proteger a cartilagem articular do joelho. MÉTODOS: Foram operados 70 joelhos de 35 coelhos Nova Zelândia com idades entre cinco e sete meses, pesando entre dois e 3,8 quilogramas, sendo 22 machos e 13 fêmeas. Submetidos no mesmo tempo cirúrgico à meniscectomia medial nos dois joelhos, em um lado foi implantada prótese meniscal de polímero bioabsorvível composta por 70 por cento de poli (dioxanona) e 30 por cento de poli (L-ácido láctico). Realizada eutanásia com diferentes tempos pós-implante. Os côndilos femorais mediais e o neomenisco foram submetidos à análise histológica, observando-se a degradação e absorção da prótese, o crescimento de tecido meniscal na mesma, e o grau de degradação da cartilagem articular dos côndilos femorais, medido pelo histograma. RESULTADOS: Os dados obtidos avaliaram o crescimento de tecido histologicamente semelhante ao menisco normal, com absorção gradual da prótese e a porcentagem de condrócitos no lado controle e no lado com implante da prótese. CONCLUSÕES: Ocorreu crescimento de tecido por entre os poros da prótese com características histológicas semelhantes a do menisco normal de coelho. A cartilagem articular dos côndilos femorais no lado com implante da prótese apresenta maior número de condrócitos em todas as suas camadas.

OBJECTIVE: To induce the ingrowth of a neomeniscus between the pores of the prosthesis in order to protect the articular cartilage of the knee. METHODS: 70 knees of 35 New Zealand rabbits were operated. The rabbits were five to seven months old, weighed 2 to 3.8 kilograms. 22 were male and 13 were female. Each animal underwent medial meniscectomy in both knees during the same time of surgery, having a bioresorbable polymeric meniscal prosthesis composed of 70 percent polydioxanone and 30 percent L-lactic acid polymer implanted in one side. They were submitted to euthanasia after different post-operative time points. The femoral condyles and the neomeniscus were submitted to histological analysis. Histogram was employed to analyze tissue ingrowth into the prosthesis, degradation and absorption of the prosthesis and tissue ingrowth and degradation of the femoral condyle cartilage. RESULTS: The data obtained evaluated the ingrowth of tissue histologically resembling a normal meniscus, with gradual prosthesis absorption and the percentage of chondrocytes on the control side and prosthesis side. CONCLUSION: Tissue ingrowth into the porous prosthesis histologically resembling a normal rabbit meniscus was observed. The articular cartilage of the femoral condyles on the prosthesis side presented more chondrocytes in all its layers.

Thermal, morphologic and mechanical characterization of poly (L-lactic acid)/poly (hydroxybutyrate-cohydroxyvalerate) blends

O desenvolvimento de polímeros bioabsorvíveis pode ser considerado como um avanço no desenvolvimento de materiais biomédicos. Materiais bioabsorvíveis apresentam numerosas aplicações na Medicina. A proposta deste trabalho foi estudar blendas de Poli(L-ácido láctico) e Poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) PLLA/PHBV em diferentes composições (100/0, 60/40, 50/50, 40/60, e 0/100), obtidas através da fusão dos polímeros em uma mini injetora Mini Max Molder, obtendo pinos de 31x90 mm. As blendas foram caracterizadas através das análises de Calorimetria Diferencial de Varredura(DSC), Análise Dinâmico-Mecânica(DMA), Microscopia Eletrônica de Varredura(SEM) e ensaios mecânicos. As análises de DSC e DMA mostraram que as blendas de PLLA/PHBV apresentaram duas temperaturas de transição vítrea, cristalização e fusão distintas, respectivas aos polímeros puros, indicando a imiscibilidade das blendas em todas as composições. Através do SEM foi possível observar que tanto os polímeros puros como as blendas apresentaram uma morfologia densa, sendo que nas blendas verificou-se a presença de duas fases, confirmando os dados de DSC e DMA. Os testes de ensaio mecânico de flexão mostraram que o PLLA impõe maior resistência mecânica e flexibilidade ao sistema. Devido à sua boa compatibilização térmica e mecânica, as blendas de PLLA/PHBV, mostraram ser uma boa alternativa para aplicação na área ortopédica