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Gentamicin used as an adjunct to GTR

JOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 5 2003
An experimental study in rats
Abstract Objectives: To evaluate in a discriminating "capsule" model whether local application of gentamicin may have an added effect on bone formation produced by Bio-Oss® and guide tissue regeneration (GTR). Material and Methods: Thirty male 3-month-old Wistar rats were used. After elevation of muscle-periosteal flaps, a rigid hemispherical Teflon capsule, loosely packed with 0.025 g of Bio-Oss® impregnated with 2 mg/ml gentamicin sulfate (Garamycin®), was placed with its open part facing the lateral bone surface of the mandibular ramus (test) in one side of the jaw. A capsule filled only with Bio-Oss® (control) was placed on the contralateral side of the jaw. After healing periods of 1, 2 and 4 months, groups of 10 animals were sacrificed and the specimens were processed for histological examination. The volumes of (1) the space created by the capsule, (2) newly formed bone, (3) Bio-Oss® particles, (4) loose connective tissue, and (5) acellular space in the capsule were estimated by a point-counting technique in three to four histological sections of each specimen, taken by uniformly random sampling. Results: The histological evaluation showed limited but increasing bone fill in the capsules from 1 to 4 months in both the test and control sides. After 4 months, the newly formed bone occupied 11.9% (CV: 0.39) of the space created by the capsules at the test sides versus 13.2% (CV: 0.41) at the control sides. There was no statistical significant difference between test and control specimens at any observation time (p>0.05). Conclusion: It is concluded that local application of gentamicin has no added effect on bone formation when combined with Bio-Oss® and GTR. Zussamenfassung Gentamycin als Adjunktiv zur GTR genutzt. Eine experimentelle Studie bei Ratten Ziele:Überprüfung in einem "unterscheidenden" Kapselmodell, ob die lokale Applikation von Gentamycin einen zusätzlichen Effekt bei der Knochenbildung, die durch Bio-Oss® bei der GTR hervorgerufen wurde, hat. Material und Methoden: 30 männliche 3monatige Wistar-Ratten wurden genutzt. Nach der Elevation von Muskel-Periost-Lappen wurde eine rigide halbsphärische Teflonkapsel, die locker mit 0,025 g von Bio-Oss®, was mit Gentamycinsulfat 2mg/ml (Garamycin®) imprägniert war, auf einer Seite des Unterkieferramus (Test) so platziert, dass der offene Teil zur lateralen Knochenoberfläche gerichtet war. Eine Kapsel, die nur mit Bio-Oss gefüllt war (Kontrolle), wurde auf der kontralateralen Seite des Kiefers platziert. Nach der Heilungsperiode von 1, 2 und 4 Monaten wurden Gruppen von 10 Tieren getötet und die Proben für die histologische Überprüfung aufbereitet. Das Volumen von 1) dem Spalt, der durch die Kapsel geschaffen wurde, 2) dem neu gebildeten Knochen, 3) den Bio-Oss Partikeln, 4) dem lockeren Bindegewebe und 5) dem azellulären Spalt in der Kapsel wurden mit einer Punktzähltechnik in 3 bis 4 histologischen Schnitten von jeder Probe unter Nutzung einer allgemeinen Zufallsauswahl bestimmt. Ergebnisse: Die histologische Überprüfung zeigte eine limitierte aber zunehmende Knochenfüllung in der Kapsel vom 1. zum 4. Monat sowohl in der Test- als auch der Kontrollseite. Nach 4 Monaten besetzte der neu gebildete Knochen 11,9% (cv: 0,39) des von der Kapsel geschaffenen Spaltes bei den Testseiten verglichen mit 13,2% (cv: 0,41) bei den Kontrollseiten. Es gab keine statistisch signifikante Differenz zwischen Test- und Kontrollproben zu irgendeiner Beobachtungszeit (p>0,05). Schlussfolgerung: Es wird geschlossen, dass die lokale Applikation von Gentamycin keinen zusätzlichen Effekt auf die Knochenbildung hat, wenn eine Kombination mit Bio-Oss und der GTR erfolgt. Résumé La gentamycine utilisée en association à la GTR. Une étude expérimentale chez le rat Le but de cette étude a été d'évaluer si l'application locale de gentamycine dans un modèle de capsule discriminatoire pouvait avoir un effet additionnel bénéfique sur la formation osseuse produite par le Bio-Oss® et la GTR. Cette étude a eu recours à trente rats Wistar mâles de trois mois. Après l'élévation de lambeaux muscle-périoste, une capsule en téflon hémisphérique rigide, remplie de manière lâche avec 0,025 g de Bio-Oss® imprégnée avec 2mg/ml de sulfate de gentamycine (Garamycin®) a été placée avec sa face ouverte en regard de la surface osseuse latérale de la branche mandibulaire (test) d'un côté de la mâchoire. Une capsule remplie uniquement de Bio-Oss® (contrôle) a été placée dans le site contralatéral. Après des périodes de guérison de un, deux et quatre mois, des groupes de dix animaux ont été tués et les spécimens analysés histologiquement. Les volumes de 1) l'espace créé par la capsule, 2) l'os néoformé, 3) les particules de Bio-Oss®, 4) le tissu conjonctif lâche et 5) l'espace acellulaire dans la capsule ont été estimés par la technique de comptage par points dans trois à quatre coupes histologiques de chaque échantillon, pris de manière uniformément et randomisée. L'évaluation histologique a montré une augmentation limitée d'os dans les caspsules de un à quatre mois tant dans les sites tests que contrôles. Après quatre mois l'os néoformé occupait 11,9% (cv : 0,39) de l'espace créé par les capsules au niveau des sites tests vs 13,2% (cv : 0,41) au niveau des contrôles. Il n'y avait aucune différence statistique entre les échantillons tests et contrôles à aucun des temps d'observation (p>0,05). L'application locale de gentamycine n'aurait donc aucun effet sur la formation osseuse lorsqu'elle est placée avec le Bio-Oss® en association avec la GTR. [source]

Osteogenesis by guided tissue regeneration and demineralized bone matrix

JOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 3 2003
N. Mardas
Abstract Aim:, To evaluate in a discriminating capsule model whether bone formation by guided tissue regeneration (GTR) may be influenced by concomitant implantation of demineralized bone matrix (DBM). Materials and Methods:, Thirty 4-month-old male albino rats of the Wistar strain were used in the study. Following surgical exposure of the mandibular ramus, a hemispherical, Teflon capsule (5.0 mm in diameter), loosely packed with a standardized amount of DBM, was placed with its open part facing the lateral bone surface of the ramus. At the contralateral side, an empty capsule was placed, serving as control. After healing periods of 15, 30, and 120 days, groups of 10 animals were sacrificed and 40,70 ,m thick undecalcified sections of the capsules were produced. In the sections, the cross-sectional areas of (1) the space created by the capsule, (2) newly formed bone, (3) DBM particles, (4) loose connective tissue as well as the (5) height of the capsules, and (6) that of the newly formed bone were measured. Results:, Increasing bone fill was observed in both test and control sites from 30 to 120 days. After 30 days of healing, the mean amount of bone was approx. 3% of the cross-sectional area of the capsules at the test sites while it was 8% in the control sites (p<0.05). However, no statistically significant differences were observed between the test (46%) and control (64%) sites after 120 days regarding any of the measured parameters (p>0.05). The newly formed bone in the DBM group at 120 days, on the other hand, appeared more dense than that in the control capsules. Conclusion:, DBM used as an adjunct to GTR did not provide any added effect on bone formation but increased the density of the newly formed bone. Zusammenfassung Ziel: Die Untersuchung in einem Kapselmodell, welches differenzieren kann, ob die Knochenbildung durch GTR durch die gleichzeitige Implantation von demineralisierter Knochenmatrix (DBM) beeinflusst werden könnte Material und Methoden: Dreißig männliche 4-Monate-alte Albinoratten des Wistar Stammes wurden in der Studie verwendet. Nach der chirurgischen Freilegung des Unterkieferastes wurde eine halbkugelförmige Teflonkapsel (5,0 mm Durchmesser), welche locker mit einer standardisierten Menge von DBM versehen war, wurde mit ihrer offenen Fläche auf die seitlichen Knochenfläche des Ramus gelegt. Auf der kontralateralen Seite diente eine leere Kapsel als Kontrolle. Nach Heilungsintervallen von 15, 30 und 120 Tagen wurden Gruppen von 10 Tieren geopfert und 40-70 ,m dicke nicht-entkalkte Schnitte der Kapseln wurden hergestellt. An den Schnitten wurde die Querschnittsfläche von: 1) der Fläche, die von der Kapsel geschaffen wurde, 2) dem neu gebildeten Knochen, 3) den DBM-Partikeln, 4) dem lockeren Bindegewebe gemessen, als auch 5) die Höhe der Kapseln und 6) des neu gebildeten Knochens bestimmt. Ergebnisse: Von Tag 30 zu Tag 120 wurde sowohl bei den Test- als auch bei den Kontrollstellen eine erhöhte Knochenauffüllung beobachtet. Nach 30 Tagen der Heilung betrug an den Teststellen die mittlere Knochenmenge ungefähr 3% der Querschnittsfläche der Kapseln, während sie an den Kontrollstellen 8% (p<0,05) betrug. Jedoch wurde nach 120 Tagen bei keinem der gemessenen Parameter eine statistisch signifikante Differenz zwischen den Test- (46%) und den Kontrollstellen (64%) beobachtet. Auf der anderen Seite erschien nach 120 Tagen in der DBM-Gruppe der neu gebildete Knochen dichter als in den Kontrollkapseln Schlussfolgerung: DBM welches als Zusatz bei der GTR verwendet wurde, lieferte keinen zusätzlichen Effekt bei der Knochenbildung, aber erhöhte die Dichte des neu gebildeten Knochens. Résumé Le but de cette étude a été d'évaluer dans un modèle de capsule discriminatoire si la formation osseuse par regénération tissulaire guidée (GTR) pouvait être influencée par l'implantation concomitante de matrice osseuse déminéralisée (DBM). Trente rats albinos mâles âgés de quatre mois de la souche Wistar ont été utilisés pour cette étude. A la suite de l'exposition chirurgicale de la branche montante mandibulaire, une capsule en téflon hémisphérique de 0,5 mm de diamètre remplie sans tassement avec une quantité standardisée de DBM a été placée avec sa partie ouverte contre la surface osseuse latérale de la branche. Du côté contralatéral, une capsule vide était placée servant de contrôle. Après des périodes de guérison de 15, 30 et 120 jours, des groupes de dix animaux ont été tués et des coupes non-décalcifiées de 40 à 70 ,m d'épaisseur des capsules ont été effectuées. Dans ces coupes, une aire sur coupe transversale contenant 1) l'espace créé par la capsule, 2) l'os néoformé, 3) des particules DBM, 4) du tissu conjonctif lâche; 5) la hauteur des capsules et 6) et celle de l'os néoformé ont été mesurés. Un comblement osseux de plus en plus important tant dans les sites contrôles que les sites tests a été constaté entre les jours 30 et 120. Après 30 jours de guérison, la quantité moyenne d'os formait approximativement 3% de l'aire de la coupe des capsules dans les sites tests tandis qu'elle était de 8% dans les sites contrôles (p<0,05). Cependant, aucune différence statistique n'a été observée entre les sites tests (46%) et les sites contrôles (64%) après 120 jours pour les paramètres mesurés (p>0,05). L'os néoformé dans le groupe DBM à 120 jours semblait plus dense que dans les capsules contrôles. Le DBM utilisé durant la GTR n'apportait aucun effet additionnel sur la formation osseuse mais augmentait cependant la densité du nouvel os formé. [source]

Oily calcium hydroxide suspension (Osteoinductal) used as an adjunct to guided bone regeneration: an experimental study in rats

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 6 2007
Andreas Stavropoulos
Abstract Objectives: To evaluate whether an oily calcium hydroxide suspension (OCHS) promotes bone healing when used as an adjunct to guided bone regeneration (GBR). Material and methods: Rigid, hemispherical, teflon capsules were placed with their open part facing the lateral surface of the ramus on both sides of the mandible in 10 adult Wistar rats. In each animal, one capsule was filled out with an OCHS (test) before placement, while the capsule on the other side was left empty (control). After 4 months of healing, the animals were sacrificed and histological sections containing the capsules and the neighboring soft and hard tissues were prepared. On three to four sections taken by uniformly random sampling from each specimen, the relative volumes of (1) the newly formed bone (mineralized bone and marrow), (2) the soft connective tissue, (3) the residual OCHS, and (4) the acellular (empty) space inside the capsule were estimated by a point-counting technique, and expressed as percentage of the space originally created by the capsule. Results: There was no new bone formation inside the capsules in all but one test specimen, where only a minimal amount of newly formed bone could be observed in continuation with the lateral surface of the ramus. OCHS had a homogenous appearance and occupied the major portion (79.4%) of the space created by the capsule. No signs of active resorption of the material could be observed. On the contrary, 31.5% of the space provided by the capsule was filled out with newly formed bone in the control group. The new bone had a trabecular appearance with large marrow spaces filled with hematopoietic and fatty marrow. The rest of the capsule space in the controls appeared empty. Conclusion: OCHS may hamper bone healing when used as an adjunct to GBR. [source]

Migration of landlocked brown trout in two Scandinavian streams as revealed from trap data

ECOLOGY OF FRESHWATER FISH, Issue 3 2004
J. Carlsson
Abstract,,, Anthropogenic barriers that may interfere or prevent fish migration are commonly found in streams throughout the distribution of salmonids. Construction of fish passages in streams is a common solution to this problem. However, the goal with fish passages is often, at least in Scandinavia, to allow Atlantic salmon (Salmo salar L.) and migratory brown trout (S. trutta L.) to get access to spawning areas above these barriers. Hence, the fish passages may often only be open during the spawning migration of salmonids (late summer to autumn). We present data, on wild brown trout migration, from two trapping systems in two Scandinavian streams showing that intra- and interstream migrations are common throughout the summer and autumn. Moreover, differences in size were found between trap-caught trout and electrofished trout where trapped trout were generally larger than electrofished trout. We suggest that the current regime with fish passages only open parts of the year can have negative effects on populations by depriving trout from the possibility to perform migrations throughout the year. Resumen 1. Barreras de origin antrópico que pueden interferer o prevenir las migraciones de los peces son frecuentes a lo largo de las áreas de distribución de los salmónidos. Una solución común a este problema es la construcción de pasos. Si embargo, el fin general de estos pasos es, por lo menos en Escandinavia, permitir el acceso a las áreas de reproducción por encima de las barreras tanto a salmones (Salmo salar L.) como a truchas migratorias (S. trutta L.). Frecuentemente, estos pasos están solamente abiertos durante el período de migración reproductiva (final del verano y otoño) porque se piensa que este régimen no tiene consecuencias negativas ya que estas especies muestran movimientos muy limitados en otros periodos del año. 2. Presentamos datos sobre migraciones de truchas colectados en dos sistemas de trampas de dos ríos escandinavos. Un río localizado por encima de una catarata inaccesible. El segundo, con una población migratoria de truchas. Los datos indicaron claramente migraciones intensivas a lo largo de todo el período en el que las trampas estuvieron operativas. Ambos ríos mostraron un pico de migración aguas arriba a mediados de Julio. Migraciones aguas abajo fueron raramente observadas en la población por encima de la catarata aunque migraciones aguas abajo en la población del río fueron intensivas al final del otoño. 3. Sugerimos que el régimen actual de pasos de peces que abren solamente partes del año puede tener efectos negativos sobre las poblaciones, al privar a las truchas de la posibilidad de migrar a lo largo del año. Esto puede extenderse a otros sistemas con barreras ya que observamos también migraciones intensivas en la población localizada por encima de la catarata. [source]

Investigation of the temperature oscillations in the cylinder walls of a diesel engine with special reference to the limited cooled case

INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH, Issue 11 2004
C. D. Rakopoulos
Abstract This work investigates the interesting phenomenon of the temperature (cyclic) oscillations in the combustion chamber walls of a diesel engine. For this purpose, a comprehensive simulation code of the thermodynamic cycle of the engine is developed taking into account both the closed and the open parts of it. The energy and state equations are applied, with appropriate combustion, gas heat transfer, and mass exchange with the atmosphere sub-models, to yield cylinder pressure, local temperatures and heat release histories as well as various performance parameters of the engine. The model is appropriately coupled to a wall periodic conduction model, which uses the gas temperature variation as boundary condition throughout the engine cycle after being treated by Fourier analysis techniques. It is calibrated against measurements, at various load and speed conditions, from an experimental work carried out on a direct injection (DI), naturally aspirated, four-stroke, diesel engine located at the authors' laboratory, which has been reported in detail previously. After gaining confidence into the predictive capabilities of the model, it is used to investigate the phenomenon further, thus providing insight into many interesting aspects of transient engine heat transfer, as far as the influence that engine wall material properties have on the values of cyclic temperature swings. These swings can take prohibitive values causing high wall thermal fatigue, when materials of specific technological interest such as thermal insulators (ceramics) are used, and may lead to deterioration in engine performance. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd. [source]