牙科種植修復(fù)已經(jīng)成為牙列缺損或牙列缺失的一種 常規(guī)治療手段,純鈦及其合金作為種植體材料具有良好的 生物相容性。隨著口腔種植研究的不斷發(fā)展,簡化治療流程,縮短治療時間,提高種植手術(shù)的遠期成功率是目前最 為關(guān)注的問題。其根本解決辦法是對種植體表面進行生化 改性,以期加快形成種植體骨結(jié)合,早期功能負(fù)載,有效降低術(shù)后種植體周圍炎的發(fā)生率。
純鈦片(99.99%,陜西寶雞鵬 潤新金屬材料有限公司)、蒲公英多糖(95%,陜西慈緣生物技術(shù)有限公司)、牙齦卟啉單胞菌(廣東省微生物研究所)、臺盼藍(北京雷根生物技術(shù)有限公司)、BHI血 瓊脂平板(廣東環(huán)凱微生物科技有限公司)、直流恒壓 電源(DPM8600,杭州鈞策器械股份有限公司)、厭氧工 作站(上海萬銳實驗室設(shè)備有限公司)、場發(fā)射掃描電鏡 (Merlin,德國)、X射線光電子能譜儀(THERMO FISHER SCIENTIFIC,美國)、倒置熒光顯微鏡(OLYMPUS,日本)
商業(yè)圓形純鈦片(10mm× 10mm×1mm)依次經(jīng)800# 、1000# 、1200# 鷹派砂紙打磨,丙 酮、乙醇、去離子水超聲清洗,每次15min,空氣中干燥備 用。在玻璃燒杯中配制300ml電解液(乙二醇97vol%、氟化 銨0.5wt%、水3vol%)。連接直流恒壓電源,將鈦片置于陽 極,鉑片置于陰極,設(shè)置氧化電壓20V,氧化時間2h。氧化 完成后鈦片置于450℃高溫馬弗爐中燒結(jié)3h,乙醇、去離子 水超聲清洗,每次5min,鈦片清洗完成后置于烘烤箱中干 燥備用。
稱取一定量的蒲公英多糖粉末溶于無水乙醇/DMSO (DMSO<1vol%),分別配 制濃度為50mg/ml、100mg/ml、200mg/ml的蒲公英多糖溶 液。將陽極氧化處理的鈦片分別置于三種不同濃度的多糖 溶液,超聲振蕩處理30min。去離子水漂洗鈦片,去除表面 未負(fù)載的多糖,空氣中干燥備用。設(shè)置陽極氧化鈦片為對 照組(A組),陽極氧化鈦片負(fù)載不同濃度的蒲公英多糖為 實驗組:多糖濃度50mg/ml(B組),100mg/ml(C組), 200mg/ml(D組)。
FESEM結(jié)果:對照A組鈦片表面可見管 徑均勻的納米管陣列,納米管管壁光滑,直徑約80~100nm (圖1a)。實驗組(B、C、D組)鈦片表面可見納米管表面 及管內(nèi)有白色粟粒狀顆粒物沉積(圖1b、圖1c、圖1d)。 圖中可以看出顆粒物的量與負(fù)載蒲公英多糖的濃度呈正相 關(guān),D組>C組>B組。
XPS檢測結(jié)果:實驗組(B、C、D 組)和對照組(A組)鈦片表面均含有C、N、O元素,實驗 組特征性C元素峰值顯著增高,且與負(fù)載蒲公英多糖的濃度 呈正相關(guān),D組>C組>B組。 2.3 牙齦卟啉單胞菌(Pg)臺盼藍染色:臺盼藍染色結(jié)果: 熒光顯微鏡下觀察活菌呈現(xiàn)透明,死菌被染成藍色。實驗 組(B、C、D組)鈦片表面死菌數(shù)量顯著高于對照組(A 組),各實驗組間鈦片表面死菌數(shù)量與負(fù)載蒲公英多糖的 濃度呈正相關(guān),D組>C組>B組。
隨著現(xiàn)代納米技術(shù)的發(fā)展,材料表面納米化改性已成為增加鈦 種植體表面粗糙度的一種優(yōu)良方法。有學(xué)陣列者研究表明, 采用乙二醇-氟化銨水溶液為電解液,陽極氧化電壓為20V, 氧化時間為2h的條件下,可制備出高度有序的TNTs。本 實驗采用相同的氧化參數(shù)成功在鈦片表面制備出二氧化鈦 納米管,場發(fā)射掃描電鏡下觀察納米管結(jié)構(gòu)規(guī)整,直徑約 80~100nm,管壁光滑,實驗結(jié)果與以往研究相一致。二氧化鈦納米管負(fù)載蒲公英多糖復(fù)合涂層的抗菌性: 上海精宏認(rèn)為目前公認(rèn)菌斑聚集是導(dǎo)致種植體周圍炎的始動因子,聚集 在種植體周圍的菌斑主要為革蘭氏陰性厭氧菌,尤其是牙 齦卟啉單胞菌。為了研究蒲公英多糖改性的納米管的抗 菌性,本研究選定了牙齦卟啉單胞菌為研究對象。實驗采 用臺盼藍染色法檢測牙齦卟啉單胞菌活性,正?;罹?結(jié)構(gòu)完整,排斥臺盼藍染液進入菌體,當(dāng)細(xì)菌活性喪失, 胞膜通透性增加,因而被染成藍色。本實驗結(jié)果顯示,染 色后顯微鏡下觀察到實驗組鈦片表面死菌數(shù)量顯著高于對 照組(P<0.05),實驗組中負(fù)載高濃度多糖的納米管表面 死菌數(shù)量高于負(fù)載中濃度多糖的納米管(P>0.05)和負(fù)載 低濃度多糖的納米管(P<0.05),可以得出二氧化鈦納米管負(fù)載蒲公英多糖復(fù)合涂層對牙齦卟啉單胞菌具有較強的 抗菌性,在一定范圍內(nèi),抗菌活性與蒲公英多糖濃度成正 相關(guān)關(guān)系。關(guān)于蒲公英多糖的抗菌機制,有研究表明,蒲 公英多糖可抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,促使細(xì)胞壁破裂,還 能抑制DNA和蛋白質(zhì)的合成。有關(guān)蒲公英多糖抑制牙齦 卟啉單胞菌活性的具體作用機制尚不清楚,有待后續(xù)實驗 進一步研究。