Comparação da degradação in vitro de fios de sutura absorvíveis de PGA homopolímero e copolímero revestido em meio hiperglicêmico

Abstract

O diabetes mellitus afeta mais de 537 milhões de adultos em todo o mundo; contudo, o impacto da hiperglicemia sobre a degradação de fios de sutura absorvíveis permanece insuficientemente compreendido. Este estudo avaliou a degradação in vitro de fios de sutura de ácido poliglicólico (PGA) e do copolímero PGLA 910 sob concentrações de glicose de 0, 300 e 600 mg/dL ao longo de 28 dias. Um total de 120 fios de sutura (60 por material) foi incubado a 37 °C em solução salina tamponada com fosfato, com diferentes concentrações de glicose. As propriedades mecânicas foram avaliadas no basal e nos dias 7, 14, 21 e 28 por meio de ensaio de tração. O pH do meio foi monitorado semanalmente, e a morfologia da superfície foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura. O PGLA 910 demonstrou resistência basal superior à do PGA (14,56 ± 1,11 newtons vs. 13,37 ± 1,00 N; p < 0,001). Ambos os materiais mantiveram a resistência durante os primeiros 7 dias (p = 0,080), porém a perda progressiva ocorreu a partir do dia 14. No dia 28, em meio livre de glicose (0 mg/dL), o PGA reteve apenas 1,12 N (8,4% da resistência inicial), enquanto o PGLA 910 reteve 3,81 N (26,2%; p < 0,001). A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) revelou degradação superficial mais severa no PGA do que no PGLA 910. Concluímos que o PGLA 910 oferece resistência superior à degradação hidrolítica, o que o torna uma escolha mais adequada para pacientes diabéticos quando se requer integridade mecânica prolongada. Entretanto, ambos os materiais degradam-se extensivamente em 4 semanas e são inadequados para aplicações que exijam suporte além de 3 semanas. A forte correlação entre pH e resistência confirma a natureza autocatalítica do mecanismo de degradação.

Diabetes mellitus affects over 537 million adults worldwide; however, the impact of hyperglycemia on the degradation of absorbable suture threads remains insufficiently understood. This study evaluated the in vitro degradation of polyglycolic acid (PGA) and PGLA 910 copolymer suture threads under glucose concentrations of 0, 300, and 600 mg/dL over 28 days. A total of 120 suture threads (60 per material) were incubated at 37 °C in phosphate-buffered saline with different glucose concentrations. Mechanical properties were assessed at baseline and on days 7, 14, 21, and 28 via tensile testing. The pH of the medium was monitored weekly, and surface morphology was characterized by scanning electron microscopy. PGLA 910 demonstrated superior baseline strength compared to PGA (14.56 ± 1.11 Newtons vs. 13.37 ± 1.00 N; p < 0.001). Both materials maintained strength during the first 7 days (p = 0.080), but progressive loss occurred from day 14. On day 28, in glucose-free medium (0 mg/dL), PGA retained only 1.12 N (8.4% of initial strength), while PGLA 910 retained 3.81 N (26.2%; p < 0.001). Scanning Electron Microscopy (SEM) revealed more severe surface degradation in PGA than in PGLA 910. We conclude that PGLA 910 offers superior resistance to hydrolytic degradation, making it a more suitable choice for diabetic patients when prolonged mechanical integrity is required. However, both materials degrade extensively within 4 weeks and are unsuitable for applications requiring support beyond 3 weeks. The strong correlation between pH and strength confirms the autocatalytic nature of the degradation mechanism.