Development of glass ionomer cement modified with seashell powder as a scaffold material for bone formation / Desenvolvimento de cimento de ionômero de vidro modificado com pó de conchas como material estrutural para formação óssea

ABSTRACT

PURPOSE: The present study examined the possibility of modifying the structural properties of glass ionomer cement by adding seashells to form a possible 'scaffold' material for cases of bone formation. METHODS: White and black seashells were ground into a fine, homogeneous powder. To analyze their composition, the seashell samples were submitted to EDX and X-Ray diffraction. The ground seashells were mixed with the glass ionomer cement at either 1, 5 or 10 percent concentrations (in weight). Samples without any seashells were used as the control group. Solutions and GIC samples were analyzed for pH measurement. The structural and superficial analysis of samples was performed by using scanning electron microscopy (SEM). RESULTS: There was no difference in pH values among the tested solutions with different seashell concentrations (1, 5 and 10 percent). In the GIC samples with the shells, the pH values were close to 7.0. The EDX and X-Ray diffraction showed calcium carbonate (CaCO3) peaks for the shell samples. The superficial SEM analysis demonstrated that the samples containing seashells had framework formations in their structures. CONCLUSION: Although there is a need for biocompatibility and cellular cytotoxicity testing in vitro, as well as in vivo evaluation, seashells could be used in glass ionomer cement aiming at the development of a 'scaffold' material for bone grafting or osseointegration.

RESUMO

OBJETIVO: Este estudo examinou a possibilidade de modificar as propriedades estruturais do cimento de ionômero de vidro (CIV) pela adição de conchas para formar um material estrutural, com objetivo de uso em casos de formação óssea. METODOLOGIA: Conchas de cor branca e preta foram transformadas em um pó fino e homogêneo e sua composição foi analisada por EDX e difração por RX. O pó de concha foi misturado a CIV nas concentrações de 1, 5 ou 10 por cento (em peso) para a confecção das amostras. Amostras sem pó de concha foram usadas como grupo controle. Foram realizadas medições de pH de soluções do pó de conchas e das amostras de CIV. A análise estrutural e superficial das amostras foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). RESULTADOS: Não houve diferença de pH entre as soluções testadas com diferentes concentrações de pó de concha (1, 5 ou 10 por cento). Nas amostras de CIV com conchas, os valores de pH foram próximos a 7,0. Os métodos de EDX e difração por RX mostraram picos de carbonato de cálcio (CaCO3) para as amostras com conchas. A análise por MEV demonstrou que as amostras com pó de conchas tinham formações estruturais diferentes do controle. CONCLUSÃO: Embora haja necessidade de testes de biocompatibilidade e citotoxicidade celular, assim como avaliação in vivo, as conchas poderiam ser utilizadas como material de modificação estrutural do cimento de ionômero de vidro em casos de material para enxerto ósseo ou osseointegração.