Hidrogel sobre material de fixação em cirurgias maxilofaciais / Hydrogel over synthesis material in maxillofacial surgeries

Introdução: O objetivo do presente trabalho é relatar uma série de casos com o uso do hidrogel protetor em cirurgias maxilofaciais. Relato de caso: Cinco pacientes foram submetidos a cirurgias maxilofaciais diversas e uma camada de hidrogel impregnado com antibiótico recobriu o material de síntese. Foi realizada uma revisão de literatura sem restrição de idiomas e tempo de publicação, embora a literatura seja escassa sobre o tema pois trata-se de um produto recente, mas já registrado e liberado para uso nos órgãos competentes brasileiros. Considerações finais: O hidrogel protetor mostrou-se efetivo no tratamento e prevenção de infecções por biofilme e apresentou o efeito secundário inesperado de acelerar a reparação local, inclusive diminuindo o tempo de parestesia. É um produto com resultados promissores e, apesar de alguns estudos confirmarem a sua eficácia como antimicrobiano, futuros estudos são necessários para se avaliar a sua eficácia como acelerador de reparação... (AU)

Introduction: The present paper's objective is to report a series of cases using the protective hydrogel in maxillofacial surgeries. Case report: Five patients underwent several maxillofacial surgeries, and a hydrogel layer covered the synthesis material. A literature review was carried out without restriction of languages and publication time, although the literature is scarce because it is a recent product but already registered and released for use in brazilian competent agencies. Final considerations: The protective hydrogel helps treat and prevent biofilm infections and has the unexpected side effect of speeding up a local repair, including decreasing paresthesia. It is a product with promising results and, although some studies confirm its effectiveness as an antimicrobial, future studies are needed to evaluate its effectiveness as a repair accelerator... (AU)

Desenvolvimento de formulações probióticas para a prevenção da candidose bucal: estudo in vitro e in vivo / Development of probiotic formulations for prevention of oral candidiasis: in vitro and in vivo study

Os probióticos são considerados uma alternativa potencial para o controle da candidose, no entanto, existe uma falta de produtos probióticos direcionados para a cavidade bucal. Neste estudo, desenvolvemos formulações probióticas usando gellan gum, um biopolímero natural usado como aditivo alimentar, e investigamos os efeitos dessas formulações em Candida albicans. Para isso, Lactobacillus paracasei 28.4, uma cepa recentemente isolada da cavidade bucal, foi incorporada em várias concentrações de gellan gum (1 a 0,6%). Todas as concentrações testadas foram capazes de incorporar as células de L. paracasei, mantendo a viabilidade bacteriana. As formulações probióticas permaneceram estáveis por 7 dias quando armazenadas à temperatura ambiente ou a 4°C. Entretanto, o armazenamento a longo prazo das formulações probióticas foi conseguido apenas quando L. paracasei 28.4 foi liofilizado. As formulações probióticas proporcionaram uma liberação de células de L. paracasei por 24 horas, o que foi suficiente para inibir o crescimento de C. albicans com efeitos dependentes das concentrações celulares incorporadas no gellan gum. As formulações probióticas também tiveram atividade inibitória contra os biofilmes de Candida, reduzindo o número de células de Candida (p<0,0001), diminuindo a biomassa total (p=0,0003) e prejudicando a formação de hifas (p=0,0002) em relação ao grupo controle não tratado. Contudo, a formulação probiótica de gellan gum a 1% proporcionou uma colonização oral de L. paracasei em camundongos com aproximadamente 6 log de UFC/mL após 10 dias. Essa formulação inibiu o crescimento de C. albicans (p<0,0001), impediu o desenvolvimento de lesões de candidose (p=0,0013) e suprimiu a inflamação (p = 0,0006) quando comparada aos camundongos não tratados. Estes resultados indicam que o gellan gum pode ser um biomaterial promissor como sistema transportador de probióticos para prevenir a candidose oral(AU)

Probiotics are considered a potential alternative for the control of candidiasis, however there is a lack of probiotic products targeted for the oral cavity. In this study, we developed probiotic formulations using gellan gum, a natural biopolymer used as a food-additive, and investigated the effects of this delivery method on Candida albicans. Lactobacillus paracasei 28.4, a strain recently isolated from the oral cavity, was incorporated in several concentrations of gellan gum (1 to 0.6%). All tested concentrations could incorporate L. paracasei cells while maintaining bacterial viability. Probiotic-gellan formulations were stable for 7 days when stored at room temperature or 4°C. Long-term storage of bacterial impregnated gellan gum could be achieved when L. paracasei 28.4 was lyophilized. The probiotic-gellan formulations provided a release of L. paracasei cells over 24 hours that was sufficient to inhibit the growth of C. albicans with effects dependent on the cell concentrations incorporated into gellan gum. The probiotic-gellan formulations also had inhibitory activity against Candida biofilms by reducing the number of Candida cells (p < 0.0001), decreasing the total biomass (p = 0.0003) and impairing hyphae formation (p = 0.0002) in relation to the control group, not treated. However, only probiotic formulation of gellan gum 1% provided an oral colonization of L. paracasei in mice with approximately 6 log of CFU/mL after 10 days. This formulation inhibited the C. albicans growth (p < 0.0001), prevented the development of candidiasis lesions (p = 0.0013), and suppressed the inflammation (p = 0.0006) when compared to the mice not treated. These results indicate that gellan gum is a promising biomaterial as a carrier system of probiotics to prevent oral candidiasis(AU)

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.

pH-sensitive polyvinylpyrrolidone-acrylic acid hydrogels: Impact of material parameters on swelling and drug release

In this study, we fabricated pH-sensitive polyvinylpyrrolidone/acrylic acid (PVP/AA) hydrogels by a free-radical polymerisation method with variation in the content of monomer, polymer and cross-linking agent. Swelling was performed in USP phosphate buffer solutions of pH 1.2, 5.5, 6.5 and 7.5 with constant ionic strength. Network structure was evaluated by different parameters and FTIR confirmed the formation of cross-linked hydrogels. X-ray crystallography showed molecular dispersion of tramadol HCl. A drug release study was carried out in phosphate buffer solutions of pH 1.2, 5.5 and 7.5 for selected samples. It was observed that swelling and drug release from hydrogels can be modified by changing composition and degree of cross-linking of the hydrogels under investigation. Swelling coefficient was high at higher pH values except for the one containing high PVP content. Drug release increased by increasing the pH of the medium and AA contents in hydrogels while increasing the concentration of cross-linking agent had the opposite effect. Analysis of the drug release mechanism revealed non-Fickian transport of tramadol from the hydrogels.

Nesse estudo, preparamos hidrogéis de polivinilpirrolidona/ácido acrílico(PVP/AA), sensíveis ao pH, por meio de método de polimerização de radical livre, com variações no conteúdo de monômero, de polímero e de agente de ligação cruzada. O inchamento foi realizado em soluções tampão fosfato USP pH 1,2, 5,5, 6,5 e 7,5, com força iônica constante. A estrutura reticular foi avaliada por diferentes parâmetros e o FTIR confirmou a formação de hidrogéis de ligação cruzada. A cristalografia de raios X mostrou dispersão molecular do cloridrato de tramadol. Realizou-se estudo de liberação do fármaco em soluções tampão fosfato pH 1,2, 5,5 e 7,5 para amostras selecionadas. Observou-se que o inchamento e a liberação do fármaco dos hidrogéis podem ser modificados mudando-se a composição e o grau de ligação cruzada dos hidrogéis em estudo. O coeficiente de inchamento foi alto em pH mais altos, exceto para um deles com alto conteúdo de PVP. A liberação do fármaco aumentou com o aumento do pH do meio e do conteúdo em AA nos hidrogéis, enquanto que o aumento na concentração do agente de ligação cruzada apresentou efeito oposto. A análise do mecanismo de liberação do fármaco revelou transporte não Fickiano do tramadol dos hidrogéis.

Lentes de contato terapêuticas e as vantagens dos materiais de alto Dk: [revisão] / Therapeutic contact lenses and the advantages of high Dk materials: [review]

As lentes de contato terapêuticas são úteis para o tratamento de uma série de doenças da superfície ocular. Suas principais finalidades são: reduzir a dor; proteger a córnea; facilitar e manter a cicatrização epitelial; restaurar a câmara anterior e liberar medicamentos na superfície ocular. Há uma variedade de tipos e materiais, sendo que a escolha depende da doença a ser tratada, tempo de uso e necessidades fisiológicas do olho doente. Doenças como a ceratopatia bolhosa, erosão recorrente do epitélio corneano, olho seco e defeitos epiteliais pós-operatórios, além de várias outras doenças que afetam a superfície ocular podem ser tratadas com a utilização das lentes de contato terapêuticas. Elas não devem ser utilizadas em processos infecciosos ou em pacientes que estão impossibilitados de retornar para acompanhamento regular. A adaptação, controle e manutenção adequados das lentes de contato terapêuticas são fundamentais para prevenir complicações, como: neovascularização corneana, conjuntivite papilar gigante ou ceratite infecciosa. O controle e manutenção foram facilitados com o advento das lentes de contato terapêuticas de silicone-hidrogel. Essas lentes permitem trocas menos freqüentes devido a sua maior oxigenação e, em casos selecionados, aceleram a reepitelização corneana.

Therapeutic contact lenses are useful in a variety of ocular surface diseases. Their main indications are: to relieve the pain; protect ocular surface; promote corneal healing and epithelial regeneration; seal a leaking corneal wound and deliver ophthalmic drugs on the ocular surface. There are several kinds of lens designs and materials, and their choice is dependent on the specific disease to be treated, the duration of treatment and the physiologic needs of the diseased cornea. Bullous keratopathy, recurrent epithelial erosion syndrome, dry eye and postoperative epithelial defects are amongst their indications. Therapeutic contact lenses should not be indicated in the presence of active infectious keratitis or when the patient is not compliant. Corneal neovascularization, giant papillary conjunctivitis and infectious keratitis are serious complications, which can be prevented by correctly fitting and maintaining the therapeutic contact lenses. Silicon-hydrogel therapeutic contact lenses, due to their higher oxygen permeability, allow extended wear schedules, decreasing the need for frequent lens replacement.

Hidrogéis de PVP e blendas de PVP/polianidridos como potenciais curativos para feridas crônicas / PVP hydrogels and PVP/Polyanhydride blends as potential materials for chronic wounds dressings

Hidrogéis compreendem uma importante classe de materiais poliméricos adequados à aplicação como curativos de feridas e queimaduras. A estrutura tridimensional hidrofílica dos hidrogéis permite que estes mantenham a umidade ideal no leito das feridas, absorvam o exsudato e não causem danos ao novo tecido durante as trocas dos curativos. No caso dos hidrogéis, essas trocas podem ser menos frequentes. Além disso, curativos que auxiliem na remoção de tecidos necrosados e ainda sejam capazes de oferecer tratamentos extras que acelerem o processo de cicatrização são desejáveis. Este trabalho apresenta a produção de materiais à base de hidrogel capazes de auxiliar neste processo de diferentes maneiras. Primeiramente, são apresentados hidrogéis formados a partir de nanofibras de poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP) produzidas por eletrofiação, seguido da reticulação através da utilização de radiação UV-C ou reação de Fenton. A utilização da eletrofiação como técnica auxiliar na formação dos hidrogéis permitiu o controle da porosidade através da formação de fibras de diferentes diâmetros. A evidência de tal propriedade foi constatada através da produção de materiais que apresentam diferentes perfis de liberação da proteína modelo albumina de soro bovino (BSA). O hidrogel de PVP nanoestruturado foi capaz de liberar e manter a atividade da colagenase, uma importante enzima aplicada no tratamento de feridas via desbridamento enzimático, durante as 48 horas em que foi avaliado. Além disso, hidrogéis bactericidas nanoestruturados foram produzidos a partir de nanocompósitos de PVP e nanopartículas de prata (AgNP) produzidos por eletrofiação. Esses hidrogéis apresentaram propriedades térmicas semelhantes aos hidrogéis sem AgNP, diminuindo, contudo, a sua capacidade de intumescimento. Esses hidrogéis mostraram-se ativos contra bactérias gram-positivas e gram-negativas a partir de 100 ppm de AgNPs. Adicionalmente, foi estudada a formação de um hidrogel modelo composto PVP/AgNP/Imidazol, almejando-se a produção de um material bactericida-fungicida a base de hidrogel. Este hidrogel apresentou atividade conta três espécies de Candida a partir de 500 ppm de imidazol no material. Embora exista a formação de um complexo estável entre AgNP e Imidazol, cálculos teóricos e a constatação da atividade fungicida corroboram com o fato de que derivados imidazólicos podem ser liberados a partir deste hidrogel híbrido. A produção de hidrogéis físicos compostos por blendas de PVP/Polianidridos sintetizados a partir de derivados de hidroxicinamatos e ácido salicílico, capazes de liberar moléculas de interesse biológico quando parcialmente degradados hidroliticamente, também é descrita neste trabalho. Os resultados indicam que interações hidrofóbicas entre a PVP e os polianidridos sintetizados podem ser responsáveis pela formação dos hidrogéis físicos e pela miscibilidade das blendas produzidas. Os hidrogéis físicos de PVP/Polianidridos foram obtidos na forma de filmes por evaporação do solvente. Micro- e nanofibras também foram obtidas por eletrofiação. Desta maneira, o presente trabalho contribui com o desenvolvimento de uma geração de curativos multifuncionais aplicados no tratamento de feridas crônicas e queimaduras

Hydrogels comprise an important class of polymeric materials that finds application as wound and burn dressings. The hydrophilic three-dimensional structure of hydrogels helps to provide the ideal humidity at the wound bed, to remove exsudates and to prevent damages to the new tissue during dressing substitution. Furthermore, these wound dressings are able to remove necrotic tissues and, therefore, capable to offer extra treatments that would benefit the healing processes. This work describes the production of hydrogel based materials that are able to act in wound healing by different ways. First, it is presented hydrogels composed of poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) nanofibers produced by electrospinning, followed by its crosslinking using UV-C radiation or Fenton reaction. The use of electrospinning in the hydrogel formation allowed porosity control by obtaining fibers of different diameters. This was evidenced by achieving materials that present different release profiles of the model protein bovine serum albumin (BSA). The nanostructured PVP hydrogel was capable of releasing and maintaining collagenase activity during 48 hour of evaluation. This is an important enzyme that find application in wound healing based on enzymatic debridement. Moreover, nanostructured bactericidal hydrogels were produced from PVP and silver nanoparticles (AgNP) composite through electrospinning, resulting in hydrogels with thermal properties similar to those hydrogels without AgNP, decreasing its swelling ability. These hydrogels were active against gram-positives and gram-negatives bacteria starting from 100 ppm of AgNP. In addition, the production of a model hydrogel composed by PVP/AgNP/Imidazole was investigated, aiming at a bactericidal-fungicidal hydrogel based material. This hydrogel was active against three Candida having 500 ppm of imidazole into the structure. In spite of the formation of a stable complex between AgNP and imidazole, theoretic calculations and the observed fungicidal activity corroborate with the fact that imidazoles derivatives can be released from this hybrid hydrogel. Physical hydrogels composed of PVP/Polyanhydrides blends were synthesized from hydroxycinammates derivatives and salicylic acid. These materials which were capable of releasing molecules with biological potential upon hydrolysis, are also described in this work. The results indicate that hydrophobic interactions between PVP and the synthesized polyanhydrides could be responsible for the hydrogel formation and blend miscibility as well. PVP/Polyanhydride physical hydrogels were obtained from cast films. Micro- and nanofibers were also obtained by electrospinning. Thus, the present work contributes with the development of the new generation of smart dressings for wound and burn healing