High temperature CO2 capture of hydroxyapatite extracted from tilapia scales / Captura de CO2 a altas temperaturas, de hidroxiapatitas extraídas de escamas de tilapia / Captura de CO2 a altas temperaturas por hidroxiapatita extraída de escamas de tilápia

Abstract Hydroxyapatite (HAp) was obtained from tilapia scales by two extraction methods: direct calcination and acid-base treatment. The physicochemical characteristics of the obtained HAps were evaluated by thermogravimetric analysis, X-ray fluorescence, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area, infrared spectroscopy, and basicity measurement at 298 K by CO2 -pulse titration. Furthermore, the CO2 capture capacity of the solids at high temperature was also determined. Both methods showed the presence of a HAp phase although significant differences in the properties of the solids were found. The HAp obtained by direct calcination, exhibited a lower crystallinity and a greater surface area and basicity than the HAp obtained by the acid-base treatment. These features were correlated with the solid's CO2 capture capacity. In this work, CO2 capture capacity values for HAp yielded by calcination ranged from 2.5 to 3.2 mg CO2 /g captured at 973 K, and for the acid-base treatment-derived HAp, CO2 capture capacity values between 1.2 to 2.5 mg CO2 /g were recorded. These results reveal the potential of HAps extracted from tilapia scales as solids with high CO2 capture capacity, thermal stability, and capture/release cycles reversibility.

Resumen Se obtuvo hidroxiapatita (HAp) de escamas de tilapia por dos métodos de extracción: calcinación directa y tratamiento ácido-base. Las características fisicoquímicas de las HAps obtenidas fueron evaluadas por análisis termogravimétrico, fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, área superficial, espectroscopia infrarroja y medición de basicidad a 298 K por titulación por pulso de CO2. Adicionalmente, se determinó la capacidad de captura de CO2 de los sólidos a alta temperatura. Ambos métodos mostraron la presencia de una fase de HAp, aunque se encontraron diferencias significativas en las propiedades de los sólidos. La HAp obtenida por calcinación directa exhibió una menor cristalinidad y una mayor área superficial y basicidad que la HAp obtenida con el tratamiento acido-base. Estas características se correlacionaron con la capacidad de captura de CO2 del sólido. En este trabajo, los valores de captura del CO2 con la HAp producidos por calcinación oscilaron entre 2.5 to 3.2 mg CO2/g capturado a 973 K, y con la HAp derivada del tratamiento ácido-base, se registraron valores de captura entre 1.2 to 2.5 mg CO2/g. Estos resultados revelan el potencial de HAps extraídos de escamas de tilapia como sólidos con una alta capacidad de captura de CO2, estabilidad térmica y reversibilidad de los ciclos de captura/liberación.

Resumo A hidroxiapatita (HAp) foi obtida a partir da escama de tilapia usando dois métodos de extração: calcinação direta e tratamento ácido-base. As características físico-químicas das hidroxiapatitas foram avaliadas por análise termogravimétrica, fluorescência de raios-X, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, área superficial, espectroscopia de infravermelho e medição de basicidade a 298 K por titulação de pulso de CO2. Além disso, determinou-se a capacidade de captura de CO2 dos sólidos a alta temperatura. Os dois métodos mostraram a presença da fase HAp, no entanto, diferenças significativas foram encontradas nas propriedades dos sólidos, sendo a HAp obtida por calcinação direta a que apresentou menor cristalinidade, maior área superficial e basicidade, características que foram correlacionadas com a capacidade de captura de CO2. Foram encontrados valores entre 2.5 a 3.2 mg CO2/g capturado a 973 K para a HAp obtida por calcinação e, entre 1.2 a 2.5 mg CO2/g para a HAp obtida por tratamento ácido-base. Isto revelou o potencial de HAp's extraídas da escama de tilapia como sólidos com alta capacidade de captura de CO2, estabilidade térmica e reversibilidade na liberação de CO2.

Avaliação histológica e por microscopia eletrônica de varredura da biocerâmica de fosfato de cálcio nano-estruturada micromacro porosa em grânulos em defeito crítico de rádio de coelhos / Histological and nano-structured calcium phosphate bioceramic micro-macro porous granules in critical defect rabbits radius scanning electron microscopy evaluation

Objetivou-se avaliar, histologicamente e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a evolução de defeitos críticos experimentais em rádio de coelhos preenchidos ou não com biocerâmica fosfocálcica nanoestruturada micromacro porosa em grânulos. Utilizaram-se 70 coelhos, Nova Zelândia, adultos jovens, machos, e realizou-se um defeito crítico nos rádios. Os membros constituíram os grupos: GI, biocerâmica lenta, GII, biocerâmica moderada e GIII, controle negativo. Após cada período experimental, os animais foram sacrificados, e os rádios coletados. As avaliações histológicas foram realizadas aos oito, 15, 30, 45, 60, 90 e 120 dias, e as análises de MEV aos 60, 90 e 120 dias. Histologicamente, observou-se processo de reparação óssea mais adiantado nos grupos GI e GII comparando-se ao GIII. Na MEV, constatou-se maior proporção de osso maduro e presença de ósteons secundários nos GI e GII, sendo mais evidente no GII, confirmando os achados histológicos. As cerâmicas promoveram preenchimento completo do defeito, enquanto no grupo controle houve preenchimento no centro do defeito, permanecendo espaços vazios nas laterais. Conclui-se que o emprego das biocerâmicas de absorção lenta e moderada favorece a regeneração óssea completa em defeitos críticos sendo indicadas como substituto ósseo. A maturação óssea ocorre mais precocemente quando se emprega a cerâmica de absorção moderada.(AU)

The objective was to evaluate, through histologic exam and by scanning electron microscopy (SEM), the evolution of experimental critical defects in radio or not filled with nano-structured calcium phosphate micro-macro porous bioceramic granules rabbits. We used 70 rabbits, New Zealand, young adults, males, there was a critical defect in radio. The members were the groups: GI, slow bioceramic, GII, GIII and bioceramic moderate, negative control. After each experimental period, the animals were sacrificed and the radios harvested. Histological evaluations were performed at eight, 15, 30, 45, 60, 90 and 120 days and SEM analyzes at 60, 90 and 120 days. Histologically there was bone healing process earlier in GI and GII compared to GIII. In SEM we observed a higher proportion of mature bone and presence of secondary osteons in GI and GII, being more evident in the GII, confirming the histological findings. Ceramic promoted complete filling of the defect, while the control group was filling in the center of the defect, with empty spaces remaining on the sides. In conclusion, the use of bioceramics, slow and moderate absorption favor complete bone regeneration in critical defects being indicated as a bone substitute. The maturation occurs earlier when employing the ceramic moderate absorption.(AU)

Comparative evaluation of shear bond strength of nano‑hydroxyapatite incorporated glass ionomer cement and conventional glass ionomer cement on dense synthetic hydroxyapatite disk: An in vitro study.

Aim: The aim was to evaluate and compare the shear bond strength of nano‑hydroxyapatite (Nano‑HAp) incorporated and conventional glass ionomer cement (GIC). Materials and Methods: Nano‑HAp GIC was prepared by replacing 8 wt% of GIC powder with nano‑HAp powder. Twenty‑six HAp disks were used as substrate for bonding and divided into two equal groups. Before bonding the HAp disk was prepared by silicon carbide (no. 2500) followed by 10% polyacrylic acid conditioning. The standardized samples were prepared using split teflon mold on customized bonding jig so as to adhere testing materials to pretreated HAp disk. These samples were stored in distilled water for 24 h at 37°C before bond strength testing. Results: The descriptive statistical analysis and independent samples t‑test were used. The nano‑HAp incorporated and conventional GIC had the mean shear bond strength of 3.28 ± 0.89 MPa and 5.25 ± 0.88 MPa, respectively. Nano‑HAp incorporated GIC had lower shear bond strength with very high level of significance (P < 0.001). The nano‑HAp incorporated GIC showed mainly mixed type of failure whereas conventional GIC showed mainly a cohesive failure. Conclusion: The lower shear bond strength of nano‑HAp incorporate GIC revealed that the addition of nano‑HAp interfered with the bonding ability of GIC to the substrate interface, but the mixed type of failure in nano‑HAp incorporated GIC suggests that it increases the strength of the matrix. However, the role of nano‑size particles on the micro‑size particles of GIC for the bonding mechanism and the ratio and proportions of nano‑HAp to the GIC needs further elucidation.

Implante de hidroxiapatita em alvéolos dentais: estudo histopatológico em ratos / Hydroxyapatite implants in dental sockets: histopatological study in rats

O objetivo deste trabalho foi estudar histopatologicamente o comportamento de uma hidroxiapatita implantada em alvéolos dentais de ratos. Para tanto, foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus, albinus, Holtzman) divididos em dois grupos que, após exodontia do incisivo superior direito, receberam o seguinte tratamento: grupo G1, controle (näo tratado), e grupo G2, implante de hidroxiapatita particulada (64 µm). Os animais de cada condiçäo experimental foram sacrificados em grupos de quatro aos 4, 7, 15, 24 e 60 dias pós-operatórios, sendo os espécimes submetidos à tramitaçäo laboratorial de rotina para análise histopatológica. Os resultados mostraram que a hidroxiapatita testada produziu um atraso na cronologia do processo de reparo alveolar em comparaçäo aos animais controle, uma vez que menos tecido ósseo foi formado ao longo de todos os períodos. Além disso, o material utilizado apresentou compatibilidade biológica, pois foi integrado pelos tecidos ao longo do processo de reparo

Avaliaçäo do comportamento biológico de dois materiais sintéticos, à base de fosfato de cálcio (Biohapatita R e Osteogem R) após a implantaçäo em alvéolos de cäes / Evaluation of the biologic behavior of two synthetic materials of calcium-phosphate (Biohapatita R and OsteoGen R) implanted in dog's sockets

Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento biológico de dois materiais sintéticos (OsteoGen R e Biohapatita R), implantados em alvéolos de cäes. Para tanto foram extraídos todos os pré-molares inferiores de 4 cäes, sendo os alvéolos preenchidos com um dos implantes acima, a exceçäo dos pertencentes ao grupo controle, que näo receberam nenhum material. A análise histológica mostrou que a Biohapatita apresentou a maioria de seus cristais envoltos por tecido conjuntivo, com pequena quantidade de formaçäo óssea, enquanto o OsteoGen apresentou formaçäo óssea direta na superfície dos seus cristais. Poucos cristais de Biohapatita permaneceram nos espécimes analisados, enquanto, em relaçäo ao OsteoGen, um grande número de cristais estava presente

Avaliaçäo da biocompatibilidade de implantes de Hapset (hidroxiapatita associada ao sulfato de cálcio) em feridas de extraçäo dental. Estudo histológico em ratos / Evalution of the Hapset implants (hidroxyapatie/calcium sulphate) biocompatibility in dental extraction wounds. Histologycal study in rats

A biocompatibilidade de implantes Hapset R (hidroxiapatita associada ao sulfato de cálcio) foi estudada em feridas de extraçäo dental pela inserçäo de tubos de polietileno em alvéolos de ratos após extraçöes, contendo em suas extremidades Hapset e Gutapercha. Os animais foram sacrificados em períodos de 7, 15, 21 e 30 dias após as cirurgias, sendo os espécimes obtidos processados e submetidos a análise histológica. Verificou-se reaçäo mais severa na regiäo contígua ao implante de Hapset, indicando ser este material mais irritante que a Gutapercha. A metodologia empregada permitiu boa análise comparativa entre os materiais empregados, podendo ser empregada em estudos de comportamento biológico de materiais odontológicos

Estudo comparativo da biocompatibilidade de materiais cerâmicos diversos em tecido conjuntivo sub-cutâneo de ratos / Comparative study of various ceramics materials in subcutaneous connective tissue of rats

Avaliou-se comparativamente a biocompatibilidade de diversas cerâmicas fosfato de cálcio, dentre as quais uma desenvolvida na FOB-USP, implantadas no tecido conjuntivo subcutâneo de ratos. Os períodos de avaliaçäo foram de 1,2 e 12 meses. Concluiu-se que estas cerâmicas, de modo geral, säo biocompatíveis, mas pode existir uma variaçäo da resposta orgânica em funçäo de variáveis como o tamanho das partículas, pequenas variaçöes na composiçäo do material e até mesmo na dependência do local em que o material será utilizado

Hidroxiapatita e resina acrílica: estudo comparativo das suas reaçöes teciduais / Hydroxyapatite and acrilic resins: a comparative study of tissular reactions

Foram selecionados vinte e um camundongos sadios da Cepa Swis, dividido em sete grupos de três animais. Tendo sido operados no mesmo dia, incluiu-se no subcutâneo da regiäo mediana dorsal, corpos de prova em forma de discos de 5 mm de diâmetro confeccionados em resina acrílica e em hidroxiapatita. Os animais foram posteriormente sacrificados em grupos de três, considerando-se o tempo de sete, quatorze, vinte e um, vinte e oito, quarenta e cinco, sessenta e cento e oitenta dias. Os resultados dos exames macroscópicos e histológicos, revelaram que os corpos de prova em resina acrílica provocaram reaçöes com células inflamatórias e a formaçäo de uma cápsula fibrosa bastante espessa. Os corpos de prova em hidroxiapatita levaram a um discreto processo inflamatório, que foi diminuindo de intensidade com o decorrer do tempo experimental, ocorrendo também uma penetraçäo tecidual por entre os grânulos do material produzindo firme aderência tecidual

Uso de hidroxiapatita como implante ocular integrado / The use of hydroxypatite as an integrated orbital implant

O emprego de hidroxiapatita como implante ocular é um procedimento relativamente novo. Este trabalho demonstra a experiência cirúrgica e os resultados clínicos em 9 pacientes após enucleaçäo e evisceraçäo. Os resultados até o momento säo bastante encorajadores. Nenhum paciente apresentou infecçäo ou extrusäo do implante e todos apresentam excelente motilidade e aspecto estético