Degradação in vitro, caracterização mecânica, físico-química e morfológica de membranas de colagénio de origem bovina para aplicação em medicina regenerativa

Abstract

Introdução: O colagénio tipo I é um material bioreabsorvível dos mais utilizados e estudados na regeneração óssea guiada (GBR) devido á sua biocompatibilidade, pois é o componente principal da matriz extracelular (ECM) da maioria dos tecidos, realizando a função de um scaffold natural por suportar o crescimento celular no interior do tecido conjuntivo, possuindo também uma componente bioativa que modula o comportamento celular e a função tecidular. Objetivos: O objetivo principal deste trabalho foi caracterizar duas membranas de colagénio de origem bovina na sua componente morfológica, físico-química e mecânica, comparando os resultados antes e após a sua degradação in vitro durante 8 semanas de modo a verificar a estabilidade dos diferentes materiais. Materiais e métodos: Neste estudo experimental foram utilizadas 4 membranas de colagénio pré-hidratadas de pericárdio de bovino (grupo I) e 4 membranas de colagénio SR (reabsorção lenta) de tendão de bovino (grupo II). Duas membranas de cada grupo foram utilizadas para a realização da microscopia eletrónica de varrimento (SEM), espetroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) e análise dinâmico-mecânica (DMA). Após a realização dos testes, as membranas foram descartadas e 2 novas membranas de cada grupo foram utilizadas para imersão no fluido corporal simulado (SBF). Após um período de imersão de 8 semanas, as membranas foram removidas da solução e os testes foram novamente realizados. Resultados: Os resultados obtidos através das análises realizadas não demonstraram diferenças significativas entre as propriedades das membranas antes e após a degradação in vitro, dentro de cada grupo. Conclusões: Após a degradaçâo por 8 semanas, as membranas de ambos os grupos mantiveram as suas propriedades, sugerindo a manutenção clínica da função barreira de ambas durante o período de tempo estudado.Introduction: Type I collagen, as a biomaterial, is one of the most used and studied bioabsorbable material in guided bone regeneration (GBR), due to its biocompatibility, because it is the main component of the extracelullar matrix (ECM) of the majority of the tissues, playing the role of a natural scaffold by supporting celullar growth inside of the connective tissue, as well as being a bioactive component that regulates celullar behaviour and tissue function. Objectives: The main objective of this study was to characterize 2 collagen membranes of bovine origin, in their morphologic, physicochemical and mechanical components, comparing the results before and after their in vitro degradation for 8 weeks, in order to verify the stability of the different materials. Materials and methods: In this experimental study, 4 pre-hydrated collagen membranes of bovine pericardium (group I) and 4 SR (slow resorption) collagen membranes of bovine tendon (group II) were used. Two membranes of each group were used to perfom the scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and dynamic mechanical analysis (DMA). After these tests were perfomed, the membranes were discarded and 2 new membranes of each group were immersed in the simulated body fluid (SBF). After a degradation time of 8 weeks, the membranes were removed of the solution and the tests were performed again. Results: The results obtained from the performed tests did not show significant differences between the properties of the membranes before and after the in vitro degradation, within each group. Conclusions: After the 8 week degradation, the membranes of both groups perserved their properties, suggesting the maintenance of the barrier role during the studied period of time