Influência da esterilização utilizando óxido de etileno em arcabouços de PLGA+HA/βTCP com e sem sinvastatina incorporada

Abstract

O tecido ósseo, por sua capacidade de cicatrização, é capaz de curar espontaneamente a maioria das fraturas ósseas. No entanto, em defeitos ósseos extensos, tem-se observado limitações na regeneração óssea, em decorrência da complexidade deste tecido. Assim, pesquisadores têm buscado a engenharia tecidual para desenvolver substitutos ósseos eficientes. Dentro deste contexto, é importante destacar que, em estratégias de regeneração óssea voltadas para uso clínico, é necessário definir um método de esterilização eficaz que mantenha as características desejáveis do substituto ósseo. Assim, o objetivo do presente estudo foi produzir arcabouços de poli(ácido lático-co-glicólico) com hidroxiapatita e β-fosfato tricálcio (PLGA+HA/βTCP) com e sem a incorporação de 2% sinvastatina (SIN), bem como analisar a influência da esterilização por óxido de etileno (OE) nas características físico-químicas dos arcabouços, comparando-se com grupos sem tratamento (controle positivo). Os arcabouços foram confeccionados pela técnica da evaporação do solvente. Partículas de cerâmica bifásica (70% HA, 30% βTCP) foram adicionadas ao PLGA em uma proporção de 1:1 (m:m). As amostras com SIN receberam 2% (m:m) deste medicamento. Os arcabouços foram confeccionados na forma de cilindro e seccionados sobre uma placa de vidro com auxílio de uma lâmina de bisturi. Uma parcela das amostras foi submetida a esterilização por óxido de etileno OE (grupo com tratamento) e a outra parcela permaneceu sem esterilização (grupo sem tratamento, controle positivo). A morfologia dos arcabouços foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização química foi feita por espectroscopia por energia dispersiva (EDS). A cristalinidade do material foi definida por difração de raio-X (DRX). As imagens obtidas por MEV revelaram que nos grupos com tratamento por OE verificou-se um maior número de macro- e micro-poros em comparação aos grupos sem tratamento, entretanto não ocorreu alterações consideráveis nas superfícies das amostras. Segundo as análises de EDS, os arcabouços foram formados principalmente por Carbono (C), Cálcio (C), Fósforo (P) e Oxigênio (O), sendo que as amostras esterilizadas por OE apresentaram um aumento do elemento Carbono. Os arcabouços mantiveram sua natureza cristalina após a esterilização. Pode-se concluir a esterilização por OE não interferiu nas características físico-químicas dos arcabouços de PLGA+HA+βTCP e PLGA+HA+βTCP+2%SIN.

Bone tissue, due to its healing capacity, is able to spontaneously heal most bone fractures. However, in extensive bone defects, limitations in bone regeneration have been observed, due to the complexity of this tissue. Thus, researchers have sought tissue engineering to develop efficient bone substitutes. Within this context, it is important to highlight that, in bone regeneration strategies aimed to clinical applications, it is necessary to define an effective sterilization method that maintains the desirable characteristics of the bone substitute. Thus, the objective of the present study was to produce poly (lactic-co-glycolic acid) scaffolds with hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate (PLGA + HA / βTCP) incorporating or not 2% simvastatin (SIN), as well as analyzing the influence of ethylene oxide (OE) sterilization on the physical-chemical characteristics of the scaffolds, compared with groups without treatment (positive control). The scaffolds were produced trough the solvent evaporation technique. Biphasic ceramic particles (70% HA, 30% βTCP) were added to the PLGA in a 1: 1 (w:w) ratio. Samples with SIN received 2% (w:w) of this drug. The scaffolds were produced a cylinder cylindric shape sectioned over a glass plate with a scalpel blade. A portion of the samples was subjected to sterilization by OE (group with treatment) and the other portion remained without sterilization (group without treatment, positive control). The morphology of the scaffolds was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Chemical characterization was performed by dispersive energy spectroscopy (EDS). The material cristalization was defined by X-ray diffraction (XRD). The images obtained by SEM revealed that in the groups treated with OE there was a greater number of macro- and micro-pores compared to the groups without treatment, however, there were no considerable changes in the surfaces of the samples. According to the EDS analysis, the scaffolds were formed mainly by Carbon (C), Calcium (C), Phosphorus (P), and Oxygen (O). Additionally, the samples sterilized by OE increased the Carbon element in its composition. The scaffolds maintained their crystalline nature after sterilization. It can be concluded that sterilization by OE did not interfere in the physical and chemical characteristics of the PLGA+HA+βTCP and PLGA+HA+βTCP+2%SIM scaffolds.