ABSTRACT
Objective: The aim of this study was to produce dense granules of tricalcium phosphate (β-TCP) and magnesium (Mg) substituted β-TCP, also known as β-TCMP (Mg/Ca=0.15 mol), in order to evaluate the impact of Mg incorporation on the physicochemical parameters and in vitro biocompatibility of this novel material. Material and Methods: The materials were characterized using X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), electron microscopy and inductively coupled plasma (ICP). Biocompatibility was assayed according to ISO 10993-12:2007 and 7405:2008, by two different tests of cell survival and integrity (XTT and CVDE). Results: The XRD profile presented the main peaks of β-TCP (JCPDS 090169) and β-TCMP (JCPDS 130404). The characteristic absorption bands of TCP were also identified by FTIR. The ICP results of β-TCMP granules extract showed a precipitation of calcium and release of Mg into the culture medium. Regarding the cytotoxicity assays, β-TCMP dense granules did not significantly affect the mitochondrial activity and relative cell density in relation to β-TCP dense granules, despite the release of Mg from granules into the cell culture medium. Conclusion: β-TCMP granules were successfully produced and were able to release Mg into media without cytotoxicity, indicating the suitability of this promising material for further biological studies on its adequacy for bone therapy.
Subject(s)
Biocompatible Materials/toxicity , Calcium Phosphates/toxicity , Magnesium/toxicity , Analysis of Variance , Biocompatible Materials/pharmacokinetics , Bone Substitutes/pharmacokinetics , Bone Substitutes/toxicity , Calcium Phosphates/pharmacokinetics , Cell Proliferation/drug effects , Cell Survival/drug effects , Cells, Cultured/drug effects , Materials Testing , Microscopy, Electron, Scanning , Magnesium/pharmacokinetics , Osteoblasts/drug effects , Spectrum Analysis , Time Factors , Toxicity Tests , X-Ray DiffractionABSTRACT
Compósitos hidroxiapatita: colágeno foram preparados em diferentes proporções a fim de se determinar qual a melhor proporção para a incorporação de antibiótico. A melhor proporção de HA:colágeno obtida foi de 10:1 (m/m), a qual foi caracterizada por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), espectroscopia no Infravermelho (IV), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e teste de hidrofilicidade, sendo então posteriormente utilizada na incorporação e liberação de ciprofloxacina. As curvas calorimétricas mostraram transições em torno de 40 graus C, referentes à desnaturação do colágeno. A razão A1235/A1450 do espectro no infravermelho do compósito HA:col (10:1) foi de 1,12 e mostra que o colágeno está preservado neste compósito. As fotomicrografias mostram fibras de colágeno uniformemente distribuídas em torno da hidroxiapatita. O teste de hidrofilicidade do compósito mostrou que o material foi capaz de absorver 183,2 por cento de água em relação à sua massa seca. Para os estudos preliminares de liberação de antibiótico incorporou-se cerca de 5 por cento de cloridrato de ciprofloxacina em massa no compósito HA:col (10:1), no momento de preparo do mesmo. O experimento de liberação in vitro foi realizado em tampão fostato salino (PBS), pH 7,4 a 37 graus C, durante 72 horas, mostrando uma liberação máxima em torno 90 por cento, após 10 horas de imersão. A liberação da droga nas primeiras quatro horas obedece ao modelo de Higuchi, sendo indicativo de processo de difusão pelos poros da matriz