Biomineralização induzida por quitosana e materiais à base de colágeno com flúor para cobertura de dentina radicular submetida à erosão

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dc.contributor.advisorSoares, Luís Eduardo Silva
dc.contributor.author2Nahórny, Sídnei
dc.contributor.coadvisorOliveira, Ivone Regina de
dc.contributor.event2São José dos Campospt_BR
dc.contributor.refereeSant'Anna, Luciana Barros
dc.contributor.refereeEspírito Santo, Ana Maria do
dc.contributor.refereeOliveira, Luciane Dias de
dc.date.accessioned2022-10-25T17:44:35Z
dc.date.available2022-10-25T17:44:35Z
dc.date.issued2022-02-14
dc.description.abstractOs materiais orgânicos como a quitosana e o colágeno podem ser uma opção promissora para o tratamento da dentina com o objetivo de biomineralização, associados ou não ao flúor. O objetivo deste estudo foi avaliar novos materiais à base de colágeno e quitosana, associados ou não ao flúor, aplicados na dentina bovina desmineralizada e selecionar os de melhor interação com o substrato (Estudo 1), bem como o efeito da sua aplicação na dentina após a erosão dental simulada (Estudo 2). No estudo 1, dentes bovinos foram preparados e tratados com três tipos de colágeno de origem bovina (colágeno hidrolisado fibras, colágeno não-hidrolisado pó, colágeno hidrolisado pó), uma quitosana em pó e um composto de suspensão de quitosana e flúor gel. A morfologia dentinária foi observada em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e o conteúdo inorgânico da dentina foi avaliado por micro fluorescência de raios X por energia dispersiva (µ-EDXRF). Uma maior cobertura para o composto flúor/quitosana seguido do colágeno hidrolisado foi observada. O colágeno hidrolisado apresentou distribuição mais homogênea de cálcio e fósforo. A quitosana sem o flúor tem partículas irregulares e heterogêneas e resultou em pouca interação com o substrato. Os materiais com melhor interação com a dentina (Estudo 1) foram utilizados para tratamento de superfície na dentina radicular de dentes bovinos (Estudo 2). No estudo 2, foi realizada uma avaliação in vitro, com o objetivo de verificar a influência da quitosana ou colágeno hidrolisado, isoladamente ou em combinação com gel de fluoreto de fosfato acidulado (FFA), na composição e morfologia da dentina submetida à ciclos de erosão. Amostras de dentina bovina foram preparadas (n = 84) e tratadas com saliva artificial (AS, controle negativo), flúor fosfato acidulado em gel (F, controle positivo), suspensão de quitosana (Chi), suspensão de colágeno hidrolisado (Col), composição de flúor/quitosana (F_Chi) e composição de flúor/colágeno hidrolisado (F_Col). Ciclos erosivos (seis ciclos de imersão em suco de laranja por 1 min, seguidos de imersão em AS por 1 h) foram realizados. Os materiais foram caracterizados quanto à morfologia, composição e distribuição granulométrica. As técnicas de µ-EDXRF e MEV avaliaram a composição química inorgânica e morfologia da dentina, respectivamente. As partículas do pó de colágeno hidrolisado apresentaram uma morfologia mais regular e características esféricas quando comparado com a quitosana. Devido à sua natureza orgânica, a quitosana e o colágeno hidrolisado apresentam apenas um padrão amorfo nas análises de difração de raios x (DRX). A presença de mais bandas orgânicas no espectro FTIR provavelmente resultou em uma interação elevada com o conteúdo de colágeno da dentina previamente desmineralizada. A suspensão do grupo Col apresentou uma afinidade melhor pela superfície dentinária do que no grupo Chi. Os grupos F_Col e F apresentaram uma redução na perda de cálcio em 17% e 26%, respectivamente (p <0,001). Ambos os grupos ainda apresentavam uma camada de cobertura de aglomerados na superfície da dentina após os ciclos erosivos. O grupo F_Col produziu um padrão de cobertura semelhante ao do grupo controle positivo com a deposição de aglomerados de material à base de flúor enriquecido com colágeno. O flúor apresentou um efeito sinérgico com o colágeno hidrolisado na proteção da dentina, provavelmente devido à sua composição de aminoácidos, solubilidade e interação química com os íons F-, resultando na deposição de aglomerados de material à base de flúor enriquecido com colágeno. As análises de MEV e µ-EDXRF evidenciaram alterações morfológicas e na composição inorgânica significantes para todos os materiais após a erosão simulada. Os melhores resultados em relação à formação de camada protetora mais homogênea e de menor desmineralização foram obtidos no grupo de colágeno hidrolisado com flúor seguido da quitosana.pt_BR
dc.description.abstract2Organic materials such as chitosan and collagen may be a promising option for the treatment of dentin with the objective of biomineralization, associated or not with fluoride. The aim of this study was to evaluate new collagen and chitosan-based materials, incorporated or not into fluoride gel solutions, applied to demineralized bovine dentin and to select those with the best interaction with the substrate (Study 1), as well as the effect of their application on dentin after simulated dental erosion (Study 2). In study 1, incisor bovine teeth were prepared and treated with three types of bovine collagen (hydrolyzed collagen fibers, non-hydrolyzed collagen powder, hydrolyzed collagen powder), a chitosan powder and a compound of chitosan solution and fluoride in gel. The dentin morphology was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and the dentin inorganic content by micro energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometry (µ-EDXRF). A greater surface coverage for the chitosan-fluoride followed by the hydrolyzed collagen was found. The hydrolyzed collagen showed a more homogeneous distribution of calcium and phosphorus. Chitosan without fluorine has irregular and heterogeneous particles and resulted in little interaction with the substrate. The materials with better interaction with dentin (Study 1) were used for surface treatment on the root dentin of bovine teeth (Study 2). In study 2, an assessment was performed to measure the influence of chitosan or hydrolyzed collagen, alone or combined with acidulated phosphate fluoride (APF) gel, on the composition and morphology of dentin after erosion. Bovine dentin samples were prepared (n = 84) and treated with artificial saliva (AS, negative control), APF gel (F, positive control), chitosan solution (Chi), hydrolyzed collagen solution (Col), fluoride/chitosan composition (F_Chi), and fluoride/hydrolyzed collagen composition (F_Col). Erosive cycles (six cycles of immersion in orange juice for 1 min, followed by immersion in AS for 1 h) were performed. The materials were characterized by their morphology, composition, and particle size distribution. Micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy and scanning electron were used to evaluate the dentin's inorganic chemical composition and morphology. The hydrolyzed collagen powder particles showed a more regular morphology and spherical characteristics when compared to chitosan. Due to their organic nature, chitosan and hydrolyzed collagen show only an amorphous pattern in x-ray diffraction (XRD) analysis. The presence of more organic bands in the FTIR spectrum probably resulted in a high interaction with the collagen content of previously demineralized dentin. The suspension in the Col group showed a better affinity for the dentin surface than Chi group. The F_Col and F groups had a reduction in calcium loss by 17% and 26%, respectively (p<0.001). Both groups still had a layer of agglomerate covering on the dentin surface after erosion cycles. Fluoride had a synergistic effect with hydrolyzed collagen in protecting dentin, probably due to its amino acid composition, solubility and chemical interaction with F- ions, resulting in the deposition of clumps of fluoride-based material enriched with collagen. The F_Col group produced a coverage pattern similar to the positive control group with the deposition of clumps of collagen-enriched fluorine-based material. The SEM and µ-EDXRF analyzes showed significant morphological and inorganic composition changes for all materials after simulated erosion. The best results in relation to the formation of a more homogeneous protective layer and less demineralization were obtained in the group of collagen hydrolyzed with fluoride followed by chitosan.pt_BR
dc.description.physical81 f.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.format.mimetypepdfpt_BR
dc.identifier.bibliographicCitation2NAHÓRNY, Sídnei. Biomineralização induzida por quitosana e materiais à base de colágeno com flúor para cobertura de dentina radicular submetida à erosão. São José dos Campos, SP, 2022. 80 f.; 1 disco laser Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2022pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.univap.br/handle/123456789/205
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUnivap,pt_BR
dc.publisher.institutionUniversidade do Vale do Paraíba,pt_BR
dc.publisher.programdoutorado em Engenharia Biomédicapt_BR
dc.publisher.spatialSão José dos Campos,pt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subject.keywordDentinapt_BR
dc.subject.keywordQuitosanapt_BR
dc.subject.keywordErosão ácidapt_BR
dc.subject.keywordMicroscopia eletrônica de varredurapt_BR
dc.titleBiomineralização induzida por quitosana e materiais à base de colágeno com flúor para cobertura de dentina radicular submetida à erosãopt_BR
dc.title.alternativeBiomineralization induced by chitosanand collagen/fluoride-based materials for eroded root dentin coveragept_BR
dc.typeTesept_BR

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