ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the effects of sodium hyaluronate (HY), single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and HY-functionalized SWCNTs (HY-SWCNTs) on the behavior of primary osteoblasts, as well as to investigate the deposition of inorganic crystals on titanium surfaces coated with these biocomposites. Primary osteoblasts were obtained from the calvarial bones of male newborn Wistar rats (5 rats for each cell extraction). We assessed cell viability using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assay and by double-staining with propidium iodide and Hoechst. We also assessed the formation of mineralized bone nodules by von Kossa staining, the mRNA expression of bone repair proteins, and the deposition of inorganic crystals on titanium surfaces coated with HY, SWCNTs, or HY-SWCNTs. The results showed that treatment with these biocomposites did not alter the viability of primary osteoblasts. Furthermore, deposition of mineralized bone nodules was significantly increased by cells treated with HY and HY-SWCNTs. This can be partly explained by an increase in the mRNA expression of type I and III collagen, osteocalcin, and bone morphogenetic proteins 2 and 4. Additionally, the titanium surface treated with HY-SWCNTs showed a significant increase in the deposition of inorganic crystals. Thus, our data indicate that HY, SWCNTs, and HY-SWCNTs are potentially useful for the development of new strategies for bone tissue engineering.
Subject(s)
Animals , Male , Calcification, Physiologic/drug effects , Hyaluronic Acid/pharmacology , Nanotubes, Carbon , Osteoblasts/drug effects , Titanium/metabolism , Apoptosis/drug effects , /metabolism , /metabolism , Cell Survival , Coated Materials, Biocompatible/pharmacology , Collagen Type I/metabolism , Collagen Type III/metabolism , Microscopy, Electron, Scanning , Nanotubes, Carbon/chemistry , Organometallic Compounds/pharmacology , Primary Cell Culture , Rats, Wistar , RNA, Messenger/analysis , RNA, Messenger/metabolism , Spectrometry, X-Ray Emission , Staining and Labeling/methods , Tissue Engineering/methods , Titanium/chemistryABSTRACT
Avaliaram-se as alteraçöes causadas sobre a superfície de titânio comercialmente puro, após os processos de esterilizaçäo pelo calor. Vinte e cinco discos de Ti cp medindo 5,5 mm de diâmetro e 10 mm de altura foram submetidos à preparaçäo metalográfica, através de polimento até que as superfícies estivessem lisas e uniformes. A etapa subsequente foi submeter as peças ao processo de esterilizaçäo. Cinco peças foram colocadas em tubos de vidro contendo cada um 6 ml de água bidestilada e deionizada. Os tubos foram completamente vedados e esterilizados em autoclave a 121ºC por 20 minutos; essas peças constituíram o Grupo I. Cinco peças foram colocadas em tubos de vidro, que após serem fechados, foram esterilizados em estufa a 170ºC por duas horas, formando o Grupo II. O Grupo III foi formado por cinco peças colocadas em tubos de vidro contendo 6 ml de soluçäo alcoólica a 10 por cento; depois de totalmente vedados, foram esterilizados am autoclave por 20 minutos a 121ºC. As cinco amostras do Grupo IV foram colocadas em "blisters" plásticos vedados em papel grau cirúrgico e esterilizadas em autoclave por 20 minutos a 121ºC. O Grupo V näo recebeu nenhum tipo de esterilizaçäo e formou o Grupo-Controle. Para a certificaçäo de que todos os processos de esterilizaçäo utilizados neste estudo transcorreram dentro dos objetivos da esterilizaçäo, cada ciclo foi validado com o uso de indicadores biológicos. As amostras foram retiradas de suas embalagens e receberam 1 µl de água destilada sobre a superfície. A gota foi fotografada e o ângulo de contato foi medido sobre a foto com um tranferidor...