title: Evaluation of PVA biodegradable electric conductive membranes for nerve regeneration in axonotmesis injuries: the rat sciatic nerve animal model.
abstract: The therapeutic effect of three polyvinyl alcohol (PVA) membranes loaded with electrically conductive materials - carbon nanotubes (PVA-CNTs) and polypyrrole (PVA-PPy) - were tested in vivo for neuro-muscular regeneration after an axonotmesis injury in the rat sciatic nerve. The membranes electrical conductivity measured was 1.5 ± 0.5 × 10-6S/m, 579 ± 0.6 × 10-6S/m, and 1837.5 ± 0.7 × 10-6S/m, respectively. At week-12, a residual motor and nociceptive deficit were present in all treated groups, but at week-12, a better recovery to normal gait pattern of the PVA-CNTs and PVA-PPy treated groups was observed. Morphometrical analysis demonstrated that PVA-CNTs group presented higher myelin thickness and lower g-ratio. The tibialis anterior muscle, in the PVA-PPy and PVA-CNTs groups showed a 9% and 19% increase of average fiber size area and a 5% and 10% increase of the "minimal Feret's diameter," respectively. No inflammation, degeneration, fibrosis or necrosis were detected in lung, liver, kidneys, spleen, and regional lymph nodes and absence of carbon deposits was confirmed with Von Kossa and Masson-Fontana stains. In conclusion, the membranes of PVA-CNTs and PVA-PPy are biocompatible and have electrical conductivity. The higher electrical conductivity measured in PVA-CNTs membrane might be responsible for the positive results on maturation of myelinated fibers. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A: 105A: 1267-1280, 2017.
authors.affiliation: Departmento de Clínicas Veterinárias, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Sub-inidade de Cirurgia Experimental e Medicina Regenerativa, Centro de Estudos de Ciência Animal (CECA), Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto (ICETA), Rua D. Manuel II, Apartado 55142, Porto, 4051-401, Portugal.|UPVET, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.
authors.forename: Jorge
authors.initials: J
authors.lastname: Ribeiro
authors.affiliation: Departmento de Clínicas Veterinárias, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Sub-inidade de Cirurgia Experimental e Medicina Regenerativa, Centro de Estudos de Ciência Animal (CECA), Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto (ICETA), Rua D. Manuel II, Apartado 55142, Porto, 4051-401, Portugal.|CEMUC, Departamento de Engenharia Metalúrgica e Materiais, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias, Porto, 4200-465, Portugal.
authors.forename: Ana Rita
authors.initials: AR
authors.lastname: Caseiro
authors.affiliation: Departmento de Clínicas Veterinárias, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Sub-inidade de Cirurgia Experimental e Medicina Regenerativa, Centro de Estudos de Ciência Animal (CECA), Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto (ICETA), Rua D. Manuel II, Apartado 55142, Porto, 4051-401, Portugal.
authors.forename: Tiago
authors.initials: T
authors.lastname: Pereira
authors.affiliation: Faculdade de Motricidade Humana (FMH), Universidade de Lisboa (ULisboa), Estrada da Costa, 1499-002, Dafundo, Cruz Quebrada, Portugal.|CIPER-FMH: Centro Interdisciplinar de Estudo de Performance Humana, Faculdade de Motricidade Humana (FMH), Universidade de Lisboa (ULisboa), Estrada da Costa, 1499-002, Cruz Quebrada - Dafundo, Portugal.
authors.forename: Paulo Alexandre
authors.initials: PA
authors.lastname: Armada-da-Silva
authors.affiliation: Departamento de Ciências Veterinárias, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, 5000-801, Vila Real, Portugal.|CECAV, Centro de Ciência Animal e Veterinária, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, Vila Real, 5000-801, Portugal.
authors.forename: Isabel
authors.initials: I
authors.lastname: Pires
authors.affiliation: Departamento de Ciências Veterinárias, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, 5000-801, Vila Real, Portugal.|CECAV, Centro de Ciência Animal e Veterinária, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, Vila Real, 5000-801, Portugal.
authors.forename: Justina
authors.initials: J
authors.lastname: Prada
authors.affiliation: Departmento de Patologia e de Imunologia Molecular, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Instituto de Patologia e Imunologia Molecular da Universidade do Porto (IPATIMUP), Rua Dr. Roberto Frias s/n, 4200-465, Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), Universidade do Porto (UP), Rua Alfredo Allen, Porto, 4200-135, Portugal.
authors.forename: Irina
authors.initials: I
authors.lastname: Amorim
authors.affiliation: Departmento de Clínicas Veterinárias, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Sub-inidade de Cirurgia Experimental e Medicina Regenerativa, Centro de Estudos de Ciência Animal (CECA), Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto (ICETA), Rua D. Manuel II, Apartado 55142, Porto, 4051-401, Portugal.
authors.forename: Inês
authors.initials: I
authors.lastname: Leal Reis
authors.affiliation: Instituto Politécnico de Leiria, UIS-IPL: Unidade de Investigação em Saúde da Escola Superior de Saúde de Leiria, Portugal.|CDrsp - Centre for Rapid and Sustainable Product Development, Rua de Portugal 2430-028, Marinha, Grande, Portugal.
authors.forename: Sandra
authors.initials: S
authors.lastname: Amado
authors.affiliation: CEMUC, Departamento de Engenharia Metalúrgica e Materiais, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias, Porto, 4200-465, Portugal.
authors.forename: José Domingos
authors.initials: JD
authors.lastname: Santos
authors.affiliation: Department of Clinical and Biological Sciences, University of Turin, Turin, 10126, Italy.|Neuroscience Institute of the Cavalieri Ottolenghi Foundation (NICO), Azienda Ospedaliero-Universitaria San Luigi Gonzaga, Regione Gonzole 10, Orbassano, 10043, Turin, Italy.
authors.forename: Simone
authors.initials: S
authors.lastname: Bompasso
authors.affiliation: Department of Clinical and Biological Sciences, University of Turin, Turin, 10126, Italy.|Neuroscience Institute of the Cavalieri Ottolenghi Foundation (NICO), Azienda Ospedaliero-Universitaria San Luigi Gonzaga, Regione Gonzole 10, Orbassano, 10043, Turin, Italy.
authors.forename: Stefania
authors.initials: S
authors.lastname: Raimondo
authors.affiliation: Departamento de Ciências Veterinárias, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, 5000-801, Vila Real, Portugal.|CECAV, Centro de Ciência Animal e Veterinária, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, Vila Real, 5000-801, Portugal.
authors.forename: Artur Severo Proença
authors.initials: AS
authors.lastname: Varejão
authors.affiliation: Department of Clinical and Biological Sciences, University of Turin, Turin, 10126, Italy.|Neuroscience Institute of the Cavalieri Ottolenghi Foundation (NICO), Azienda Ospedaliero-Universitaria San Luigi Gonzaga, Regione Gonzole 10, Orbassano, 10043, Turin, Italy.
authors.forename: Stefano
authors.initials: S
authors.lastname: Geuna
authors.affiliation: Departmento de Clínicas Veterinárias, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Sub-inidade de Cirurgia Experimental e Medicina Regenerativa, Centro de Estudos de Ciência Animal (CECA), Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto (ICETA), Rua D. Manuel II, Apartado 55142, Porto, 4051-401, Portugal.|UPVET, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.
authors.forename: Ana Lúcia
authors.initials: AL
authors.lastname: Luís
authors.affiliation: Departmento de Clínicas Veterinárias, Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS), Universidade do Porto (UP), Rua de Jorge Viterbo Ferreira, nº 228, Porto, 4050-313, Portugal.|Sub-inidade de Cirurgia Experimental e Medicina Regenerativa, Centro de Estudos de Ciência Animal (CECA), Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto (ICETA), Rua D. Manuel II, Apartado 55142, Porto, 4051-401, Portugal.
authors.forename: Ana Colette
authors.initials: AC
authors.lastname: Maurício
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keywords: axonotmesis; carbon nanotubes; functional analysis; morphometric analysis; nerve regeneration; nerve-guides; neurogenic atrophy; polypyrrole; polyvinyl alcohol