O tecido ósseo, embora tenha a capacidade de regeneração, é limitado em sua eficácia diante de defeitos críticos que impedem a regeneração natural. Dessa forma, materiais como a hidroxiapatita (HA) têm sido considerados promissores na engenharia de tecido ósseo. Contudo, apesar de sua ampla utilização, a hidroxiapatita apresenta desvantagens, como a taxa de reabsorção e remodelação lenta. Em contraste, o biovidro 45S5 se destaca por sua biocompatibilidade, propriedades bioativas e degradabilidade. Este estudo objetivou avaliar o comportamento biológico in vitro e in vivo de grânulos de vidro bioativas de biovidro 45S5 fabricadas pelo método de fusão. Os biovidros foram caracterizados por meio da difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformação de Fourier (FTIR), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e espectrometria de emissão óptica com plasmas indutivamente acoplados (ICP OES). Em seguida, foi realizado o estudo in vitro, utilizando células osteoblásticas isoladas de fêmures de ratos, que foram submetidas a análise da morfologia celular (MEV), viabilidade celular (MTT), conteúdo de proteína total (PT), atividade de fosfatase alcalina (ALP) e formação de nódulos de mineralização. No estudo in vivo, foram realizados defeitos ósseos críticos de 7 mm na tíbia de coelhos da raça New Zealand, que foram divididos em dois grupos (n=6) de acordo com o material de preenchimento hidroxiapatita comercial (HA) e biovidro 45S5 (BG45S5). Após 2, 8 e 12 semanas, os animais foram eutanasiados e as peças ósseas foram submetidas as análises histológicas e histomorfométricas. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade Shapiro-Wilk (p=0,05) e quando normais realizamos o teste t de student e quando não normais realizamos o teste de Mann-Whitney. Os resultados dos testes físico-químicos mostraram sucesso na produção do novo biomaterial. Nos testes in vitro, observou-se que o grupo BG45S5 não apresentou citotoxicidade e mostrou-se promissor com diferença estatisticamente significante em relação ao grupo hidroxiapatita comercial (p=0.0263). Nos testes de PT, ALP e nódulos de mineralização, os grupos não apresentaram diferença estatística entre eles (p<0,05). Contudo, o grupo BG45S5 mostrou-se promissor em relação aos outros grupos. Na análise histológica, ambos os grupos apresentaram neoformação óssea nos defeitos após 2, 8 e 12 semanas. Na histomorfometria, observou-se que os grupos BG45S5 e HA apresentaram maior área de neoformação óssea em 12 semanas. Houve diferença estatisticamente significante entre os grupos no tempo de 2 semanas, com maior neoformação para o grupo BG45S5. Apesar dos resultados promissores do grupo BG45S5, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p<0,05) nos tempos de 8 e 12 semanas. Em resumo, os resultados evidenciaram o sucesso na produção do biomaterial sintético e o potencial do biomaterial BG45S5 como um material promissor para tratamento de defeitos ósseos críticos. (AU)