Comparación de las propiedades de osteoconducción y osteointegración de una hidroxiapatita reabsorbible comercial con una hidroxiapatita reabsorbible sintetizada

Carlos D. Jaramillo, Jairo A. Rivera Posada, Alejandro Echavarría, Johan O¨byrne, Diego Congote, Luis F. Restrepo

Abstract


Resumen

En el presente artículo se evalúan las propiedades de osteoconducción y osteointegración de una hidroxiapatita reabsorbible (OseoU), procesada a dos temperaturas diferentes de calcinación (Tipo A y Tipo B), con el propósito de compararlas con un preparado comercial de hidroxiapatita (Osteogen®), utilizado para múltiples procedimientos quirúrgicos en los cuales se involucra la pérdida de tejido óseo. La síntesis se realizó en los laboratorios de la Universidad de Antioquia por el método de precipitación acuosa de la mezcla de nitrato de calcio y de fosfato de amonio. Los productos obtenidos y la hidroxiapatita comercial fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo transformada de Fourier (FTIR) y espectrometría por energía dispersiva (EDS). Las características de osteoconducción  y osteointegración fueron medidas de acuerdo a la capacidad de los productos para inducir la diferenciación de células locales a células formadoras de hueso.  Dichas características, se evaluaron en implantes de hidroxiapatita realizados en 70 conejos de la raza Nueva Zelanda distribuidos en siete grupos de 10 animales cada uno, evaluados a los 7,  14,  21, 28, 42, 60 y 90  días de efectuado el procedimiento quirúrgico.  Los resultados obtenidos demostraron que el OseoU y el Osteogen®, presentaron características similares en cuanto a la estructura cristalina, la composición química y la adsorción, con apreciables diferencias morfológicas con respecto a la forma de las partículas.  Al realizar el análisis de varianza no se encontraron diferencias estadísticas significativas para las variables histopatológicas evaluadas en las dos hidroxiapatitas (p > 0.05), indicando que las hidroxiapatitas sintetizadas en la Universidad de Antioquia (OseoU)  tuvieron el mismo resultado que la hidroxiapatita comercial (Osteogen®) en la osteoconducción y la osteointegración del tejido óseo.

Palabras clave: hidroxiapatita, osteoconducción, osteointegración, regeneración ósea, sustitutos sintéticos de hueso.

 

Summary

In the following article the effects of two types of hydroxiapatites on bone synthesis and properties were evaluated. One of them (OseoU) was synthesized at two different temperatures to compare it to a commercial mixture of hydroxiapatite (Osteogen®) commonly used in several surgical procedures in which loss of bone tissue is present.  The synthesis was carried out in the laboratories of the Universidad de Antioquia by precipitating the mixture of calcium nitrate and ammonium phosphate. The final products and the commercial hydroxiapatite were characterized by sweeper electronic microscopy (SEM), X ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), and energy dispersed spectrometry (EDS). The properties of osteoconduction and osteointegration were measured according to the capacity of the products to induce the differentiation of local cells into bone forming cells. Such characteristics were evaluated in hydroxiapatite implants in 70 New Zealand breed rabbits distributed in seven groups, ten rabbits in each group, which were evaluated at days 7, 14, 21, 28, 42, 60 and 90 after the surgical procedure.  The results demonstrated that the hydroxiapatites synthesized in the laboratories of the Universidad de Antioquia and the commercial hydroxiapatite showed similar characteristics in terms of the crystal structure, chemical composition and absorption properties with slight morphological differences in particle shape and size. Using variance analysis, no meaningful statistical differences were found between the histopathological variables evaluated in the several hydroxiapatite groups (p>0.05), indicating that results obtained with both the OseoU and the commercial hydroxiapatite equally affected bone synthesis and properties.

Key words: bone regeneration, hydroxiapatite, osteoconduction, osteointegration, synthetic bone substitutes.

 

Resumo

No presente estudo foram avaliadas as propriedades de ostecondução e osteointegração de uma hidroxiapatita reabsorvivel (OseoU), processada a duas temperaturas de calcinaçao (Tipo A e B), com o propósito de serem comparadas com um produto comercial (Osteogen®), utilizado para múltiples procedimentos cirúrgicos nos quais se envolve a perda do tecido osso. A síntese foi realizada nos laboratórios da Universidad de Antioquia pelo método de precipitação aquosa da mistura de nitrato de cálcio e fosfato de amônio. Os produtos obtidos e a hidroxiapatita comercial foram caracterizados por microscopia eletrônica de barrido (SEM), difração raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) e espectrometria por energia dispersiva (EDS). As características de osteocondução e osteointegração foram mensuradas de acordo à capacidade dos produtos para induzir a diferenciação das células locais formadoras do osso. Estas características foram avaliadas em implantações de hidroxiapatita realizadas em 70 coelhos da raça Nova Zelândia distribuídos em sete grupos de 10 animais cada um, avaliados aos 7,  14,  21, 28, 42, 60 e 90  dias de efetuado o procedimento cirúrgico.  Os resultados obtidos demonstraram que o OseoU e o Osteogen® apresentaram características similares em quanto à estrutura cristalina, a comparação química e à absorção, com apreciáveis diferenças morfológicas com respeito à forma das partículas.  Ao realizar as análises de variâncias não foram encontradas diferencias estatísticas significativas para as variáveis histopatológicas avaliadas nas duas hidroxiapatitas (p > 0.05), indicando que as hidroxiapatitas sintetizadas na Universidad de Antioquia (OseoU)  tiveram o mesmo resultado que a hidroxiapatita comercial (Osteogen®) em osteocondução e osteointegração do tecido ósseo.

Palavras chave: hidroxiapatita, regeneração óssea, substitutos sintéticos para osso.


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