Dual-setting calcium phosphate cement modified with ammonium polyacrylate.

alpha-Tricalcium phosphate bone cement, as formerly designed and developed by Driessens et al., consists of a powder composed by alpha-tricalcium phosphate (alpha-TCP) and hydroxyapatite (HA) seeds, and an aqueous solution of Na2HPO4 as mixing liquid. After mixing powder and liquid, alpha-TCP dissolves into the liquid and calcium deficient hydroxyapatite (CDHA), more insoluble than the former, precipitates as an entanglement of crystals, which causes the setting and hardening of the cement. alpha-TCP bone cement offers several advantages in comparison to calcium phosphate bioceramics and acrylic bone cements as bone graft and repairing material, like perfect adaptability to the defect size and shape, osteotransductibility, and absence of thermal effect during setting. The main handicap is its low mechanical strength. Therefore, approaching its mechanical strength to that of human bone could considerably extend its applications. In the present work, an in situ polymerization system based on acrylamide (AA) and ammonium polyacrylate (PA) as liquid reducer was added to alpha-TCP cement to increase its mechanical strength. The results showed that the addition of 20 wt% of acrylamide and 1 wt% AP to the liquid increased the compressive and tensile strength of alpha-TCP bone cement by 149 and 69% (55 and 21 MPa), respectively. The improvement in mechanical strength seems to be caused by a decrease of porosity and the reinforcing effect of a polyacrylamide network coexisting with the entanglement of CDHA crystals. The studied additives do not affect the nature of the final product of the setting reaction, CDHA, but promote the reduction of its crystal size.

Fiber-enriched double-setting calcium phosphate bone cement.

Calcium phosphate bone cements are useful in orthopedics and traumatology, their main advantages being their biocompatibility and bioactivity, which render bone tissue osteoconductive, providing in situ hardening and easy handling. However, their low mechanical strength, which, in the best of cases, is equal to the trabecular bone, and their very low toughness are disadvantages. Calcium phosphate cement compositions with mechanical properties more closely resembling those of human bone would broaden the range of applications, which is currently limited to sites subjected to low loads. This study investigated the influence of added polypropylene, nylon, and carbon fibers on the mechanical properties of double setting alpha-tricalcium phosphate-based cement, using calcium phosphate cement added to an in situ polymerizable acrylamide-based system recently developed by the authors. Although the addition of fibers was found to reduce the compression strength of the double-setting calcium phosphate cement because of increased porosity, it strongly increased the cement's toughness (J(IC)) and tensile strength. The composites developed in this work, therefore, have a potential application in shapes subjected to flexure.

Avaliação de uma nova hidroxiapatita no tratamento de defeitos ósseos: observações histológicas em tíbias de ratos / Evaluation of a new hydroxyapatite in the treatment of osseous defects: histological observations in rat tibias

A hidroxiapatita é um biomaterial à base de fosfato de cálcio que tem sido extensivamente utilizado em várias aplicações odontológicas, visando à reconstrução óssea. O presente trabalho teve como objetivo avaliar comparativamente a eficácia de uma nova hidroxiapatita, desenvolvida no Brasil (HAF), em relação à eficácia de uma hidroxiapatita comercial (Osteogen®), no tratamento de defeitos ósseos cirurgicamente criados em tíbias de 60 ratos Holtzman. Após anestesia, as cavidades ósseas foram confeccionadas nas superfícies laterais das tíbias direita e esquerda e preenchidas comHAF (40 cavidades) ou Osteogen® (40 cavidades), enquanto outras 40 cavidades não foram preenchidas. Após o sacrifício, aos 7, 15, 30, 60 e 120 dias, realizou-se análise histológica descritiva. Ambas as hidroxiapatitas apresentaram biocompatibilidade. A regeneração no grupo controle foi mais rápida (60 dias) do que nos demais grupos. Nos primeiros períodos do experimento, as partículas de HAF e Osteogen® apresentavam-se envoltas por tecido conjuntivo fibroso. Nos períodos mais tardios (60 e 120 dias) observou-se semelhança histológica entre o grupo controle e o grupo Osteogen®, que se caracterizava pela presença de tecido ósseo compacto. Já no grupo HAF, apesar de haver formação óssea, ainda havia presença de material envolvido por tecido conjuntivo fibroso. As observações do presente trabalho demonstraram que, apesar de biocompatível, a hidroxiapatita HAF apresentou menor eficácia em relação ao Osteogen®, no que se refere à capacidade de reparar os defeitos ósseos criados em tíbias de ratos

Avaliaçäo histológica de três diferentes tipos de hidroxiapatitas, implantadas em arco zigomático de rato / Histological evaluation of three different hydroxyapatite, materials implanted in zigomatic arch of rat

O objetivo deste estudo foi analisar o comportamento histológico de três diferentes tipos de hidroxiapatitas, implantadas bilateralmente em arco zigomático de rato. Foram utilizados 48 ratos, (96 arcos) divididos em quatro grupos (GI - Controle; GII - OsteoGenR; GIII - Hidroxiapatita Experimental Federal (HAF); GIV - Interpore 200R), avaliados em quatro períodos (7, 15, 30 e 60 dias). Após análise histológica, observamos: sequência reparativa com formaçäo de osso novo, retardada nos três grupos testes, sendo mais acentuada no grupo GIV, onde persistiram, por vezes, áreas residuais de conjuntivo com densidade colágena variável; atividade macrofágica constante sobre material, em todos os períodos de avaliaçäo, com maior intensidade no grupo GIV; retençäo íntima de material na estrutura óssea formada, nos três grupos testes; esparsas de material deslocados suprajacente à cavidade com atividade macrofágica persistente e eventual encapsulamento fibroso parcial. Reparativamente, os grupos GII e GIII apresentaram melhor comportamento que o GIV

Obtençäo de blocos cerâmicos porosos através da adiçäo de peróxido de hidrogênio / Porous ceramic blocks obtention through of hidrogen peroxide adiction

Blocos cerâmicos porosos foram produzidos da adição de peróxido de hidrogênio à uma suspsensão de alumina. A porosidade aparente e o diâmetro dos poros, para as condições estudadas, variou de 47 a 68 por cento e de 10 a 300 µm. respectivamente. Aumentado-se o teor de peróxido de hidrogênio adicionado, a porosidade aparente e o diâmetro dos poros também aumentam. Os blocos produzidos apresentam uma distribuição de poros bastante uniforme

Abstract - Porous ceramic blocks were produced by the addition of hydrogen peroxide to a alumina slip. The apparent porosity and the diameter of the pores, for the used conditions , was between 4 7 and 68% and 1 O and 300 ~Lm, respectively. lncreasing the amount of hydrogen peroxide added, the apparent porosity and pores diameters also increased. The blocks produced by this technique presented a fairly uniform distribution of the pores