文摘

牙科植入物的主要挑战是实现最佳的审美表象和概念来满足这一标准的评估。善一个美外观的关键在于正确管理牙科植入物周围的软组织概要文件。提出了小说植入表面修复技术作为一种增强柔软和坚硬组织档案潜在植入网站。可以获得不同级别的粗糙度喷砂和酸蚀刻、磷酸和tetracalcium被用来提供离子。特别是,骨细胞的早期附加和重新繁衍能力造骨细胞(MC3T3-E1)、成纤维细胞(NIH 3 t3)和上皮细胞(XB-2)进行评估。结果表明,XB-2细胞粘附的品质要比表面光滑的粗糙表面,增殖的特性正好相反。粗糙度的影响3 t3细胞的特点对XB-2细胞相反的结果。E1增殖能力没有差别有统计学意义。这些结果表明,粗糙的表面提供钙和磷酸盐离子能提高成骨细胞的增殖和纤维母细胞生长的抑制作用,提高移植的成功率。

1。介绍

成功的牙科植体治疗取决于三个组件:骨骼、结缔组织和上皮细胞。每起着重要的作用;例如,结缔组织不能锚植入表面有机械附件骨一样因为高上皮功能不足会导致创造雄厚和入侵的细菌(1- - - - - -3]。此外,与牙科植体治疗相关的基本审美结果相关的治疗特点上皮和结缔组织(4]。不同表面设计的材料也会引起不同程度的高软硬组织(4,5]。因此,植入物的化学成分和物理性质的表面会影响高组织行为(6,7]。

许多方法被用来创建一个粗糙的植入物表面。创建一个三维植入表面粗糙度提高骨锚固,微分方法如钛等离子喷涂、砂砾或喷砂,酸浸,和阳极处理7- - - - - -9]。其中,最受欢迎的喷砂和酸蚀刻(SLA)的报告。SLA治疗显示早期的骨整合和减少骨质流失的属性比其他表面处理方式(10]。然而,铝等有害金属离子溶解和粒子仍在SLA表面处理的过程,并导致局部或全身性毒性作用[11- - - - - -13]。

高软组织发挥重要作用,因为它们可能包含超过三分之一的高度短植入物(图1)。植入后,在植入物表面可能会出现两种截然不同的反应。骨组织可以联系与适当的生物植入物表面宽度、信号与完整的骨整合成功治疗。另一个反应是纤维封装包括软组织覆盖整个表面植入。这些反应包括前面所提到的三种细胞类型,具有不同的增长模式和不同能力的植入物表面粘附和细胞的早期附加和重新繁衍能力是一种常见的技术评估的初始稳定植入(14- - - - - -16]。

因为植入物表面处理通常只关心的是集成的骨骼组织和忽视软组织,表面接触的植入和周围组织偏离最初的设计导致移植失败。出于这个原因,目前的技术是不足以实现控制的成功。因此,本研究的目的是找到细胞关系开发一个适当的组织架构在纯钛植入表面几乎相同的病人拔牙后的原始和植入。过程是把不同的粗糙表面,然后用骨样本培养细胞,成纤维细胞和表皮细胞评价微分早期细胞连接和重新繁衍的能力。

2。材料和方法

2.1。Materials-Surface治疗

工业纯,II级钛(cp Ti)样品(美国比勒有限公司)测量6×5×1毫米在各自的长度,宽度,厚度不变30 mm的表面积²在2.5%的标准差(SD)。样本嵌入环氧树脂被砂纸打磨的减少颗粒大小:400年、1200年和2000年。样本然后洗后用乙醇,丙酮,蒸馏水使用超声波振荡为每个5分钟。钛金属表面,一个对照组,控制Ra值0.12微米(μ在5.0% SD m)。

测试组中,对照组的表面喷砂10,20,并与铝(Al 30秒₂O₃)粒子(平均大小μ米)。一个空气压缩机使用的喷砂和7公斤/米²粉炸的0.5毫米的距离。喷砂后,样本acid-etched 30秒。HCl的蚀刻溶液(37%,Panreac西班牙巴塞罗那)H₂所以₄西班牙巴塞罗那(95 - 98%,Panreac) H₂O体积比为1:1:1使用。测试组在不同爆破时间和酸浸过程之后(SLA)持续时间30秒的符号提出了10/30,30/30,60/30组()。澄清的离子效应10/30测试组,比较组接收二次喷砂处理使用TTCP粒子(10秒),准备内部和平均粒径μ米(17),是目前SLA 10/30 / TTCP组。10/30 / TTCP组干热消毒在160°C 2 h,另一个样本在高压蒸汽灭菌。

2.2。表面特征

平均表面粗糙度测量使用粗糙度测试仪(日本三丰公司有限公司sj - 301)和风湿性关节炎。地貌和固定/残余颗粒分析扫描电子显微镜(SEM、日立s - 3000 n,日本)配备了一个x射线能谱仪(EDS, Horiba EX220,日本)。

2.3。细胞能力和形态

三种细胞系的骨头(MC3T3-E1,缩写为E1),纤维母细胞(NIH 3 t3,缩写3 t3)和表皮细胞(XB-2)提供的国家健康研究所(NIH)在台湾。E1源自新生老鼠头顶,培养在10毫升阿尔法修改鹰的介质(MEM)含10%胎牛血清(的边后卫)(生物产业、Haemek、以色列),和1%青霉素100单位/毫升()/链霉素(100μg / mL)(马里兰州Gibco,英杰公司台湾有限公司)。3 t3源自新生小鼠成纤维细胞和培养杜尔贝科修改鹰的介质(DMEM)(马里兰州Gibco,英杰公司台湾有限公司)含10%牛血清(BS)(生物产业、Haemek、以色列)。XB-2源自新生鼠角质化细胞培养的研究(18]。XB-2细胞生长在3 t3细胞的存在,这是短暂培养0.1% gelatin-coated板(g932 - 500 g,σ有限公司,圣路易斯,美国)在DMEM培养之前包含丝裂霉素C (10μ为2.5 g / mL) 3 h。随后,XB-2细胞在DMEM培养包含20%的边后卫。所有细胞培养在湿润的气氛中在5%的股份有限公司₂孵化器。培养基是每2 - 3天更换一次。培养细胞收获后,细胞数和播种准备在1×10的表面⁵细胞/样品。

XTT细胞生存能力分析工具提供了一个简单的方法使用计数活细胞吸光度读者。细胞的粘附和repopulative能力测量两个早期1 h和24小时的时间点。培养后,细胞样品的表面是用磷酸盐(PBS)和转移到200年μ用100 L培养基μL XTT工具包,孵化为另一个4 h。反应介质在490海里然后测量spectrophotometrically使用ELISA酶标读者uvm - 340(容易高科技GmbH, Eugendorf,奥地利)。最后,细胞数量测定吸光度的情节(OD值)与各自的E1, 3 t3, XB-2细胞通过XTT化验后调整。每个实验都被执行了5次()。

在培养后,样本清洗和固定的2%多聚甲醛和戊二醛2.5% 2 h。在一系列分级的乙醇脱水后,样本处理乙酸异戊酯,并使用一个临界点干燥器干燥。标本被sputter-coated用金,使用扫描电镜观察细胞形态。为了弥补介质中的离子效应,TTCP提取的比例1 g TTCP 10毫升培养基。三个细胞培养在提取和选择10/30 / TTCP表面24 h。使用人民币6.0执行统计分析软件(SAS研究所Inc .,卡里、数控、美国)和统计学意义。

3所示。结果

3.1。地形和元素的映射

最平的表面观察对照组和腐蚀影响钛表面变得更加明显随着爆破时间的增加数据2 (b)- - - - - -2 (d)。SLA 60/30组明显增加粗糙度超过其他群体。艾尔₂O₃粒子仍然捕获或固定表面上甚至在5分钟超声波清洗伴随着30秒蚀刻。然而,阿尔₂O₃粒子没有发现二次喷砂处理后使用TTCP粒子(图3 (b)),只有钙和磷元素被发现和减少Ra值组从SLA测试组的SLA 10、30、60/30 / TTCP (Ra,,)。

3.2。早期细胞特性

细胞培养1 h和24小时各自确定胶粘剂和初始增殖能力。所有组织的统计分析表所示1。

相应的OD值(数据4(一)和4 (b)),更高的Ra值会减少的OD值E1和3 t3细胞,然而,在所有测量XB-2细胞不受影响。当细胞数量一致,计算后1 h(图4 (c)),XB-2细胞最平坦表面上表现的四倍的SLA 60/30表面。24 h后,XB-2 3 t3细胞表现不同取决于Ra值。因此,3 t3细胞没有明显不同的行为1 h和24小时后的SLA 60/30。粗糙表面上的表皮细胞增殖速度和成纤维细胞表面上的扩散趋势相反显示60/30的SLA治疗,XB-2细胞的数量获得1 h后24 h后(表2.6倍增加1)。

3.3。细胞的形态

XB-2和3 t3细胞显示圆形态和E1最初证明蜘蛛形状的丝状伪足。对照组XB-2和3 t3细胞纺锤状,特别XB-2细胞,最大Ra样本数量激增,有一个完全不同的形态(图5)。丝状伪足扩展,表面均匀分布。这一现象表明XB-2上皮细胞形态学改变的细胞有一个更好的增长速度在粗糙表面19]。

3.4。离子的影响

XB-2和3 t3细胞的增殖模式之间没有不同的SLA 10/30, 10/30 / TTCP SLA, TTCP-extracted中等组和E1细胞恶化的条件与锚定SLA 10/30 / TTCP集团()(图6)。然而,TTCP-extracted培养基基本上是援助E1早期在24小时培养增殖。因此,在早期阶段的细胞重新对骨细胞表面条件明显更重要比离子的影响。

4所示。讨论

查看SLA程序₂O₃被广泛用作表面清洗或喷砂粒子发展粗糙度。这些粒子,滞留在Ti的表面,很难通过流行使用单一的酸浸过程去除。此外,这已经证明可以导致可怜的骨整合,以及高密度铝离子的钛合金可能与阿尔茨海默病(20.- - - - - -22]。幸运的是这些粒子可以被二次喷砂技术,具有较小的粒径比₂O₃。

牙科植体的位置后,感染和并发症纤维封装在愈合过程中可能发生。牙科植入物的成功不能仅仅被定义为骨整合的功效之间的骨和植入。相反,一个合适的生物相互作用获得健康齿龈如图至关重要1。在这两个组织和植入物之间的接触部分,上皮细胞连接的缺失会导致炎症(14]。软组织的集成提供了一种有益的策略提高上皮链接在牙龈结缔组织的接触部分抑制。

与他们的早期粘附和增殖行为,XB-2和3 t3细胞行为不同于彼此尊重他们的反应表面粗糙度。基于数据的分析4 (c)和4 (d)3 t3细胞培养表面光滑的1 h后对照组没有显著不同于最大粗糙度SLA 60/30测试组(表1)。然而,在对照组,24 h后培养,3 t3细胞很大程度上超出了测试组与粗糙表面,细胞数量增加2.7倍1 h培养。相反的结果3 t3细胞,XB-2细胞有统计学意义在粗糙度1 h(培养;对照组显示最好的细胞粘附能力。然而,在允许XB-2细胞增殖早期24 h,有控制和测试组之间无显著差异()。早期结果表明,粗糙表面结膜上皮细胞增殖的能力比那些培养在光滑的表面上。XB-2细胞的增殖率增加2.6倍的培养从1 h - 24 h SLA 60/30测试,但对照组显示没有具体的统计变化。XB-2细胞对照组1 h后培养的品质比粗糙的表面,24 h后培养增殖的性质正好相反。

早期细胞粘附和增殖等能力基板可以根据表面形貌变化,进而影响细胞骨架成分(19,23]。表面喷砂被认为产生压力,而酸蚀刻被认为释放产生的残余应力。几个相关的实验(16,24- - - - - -26)报道,表面条件可以影响不同类型的细胞形态,这被称为特异性差异(27]。表面特征可以调节不同的细胞如何达到临床上适当比例对植体。例如,在植入治疗的一个主要挑战在于实现审美外观,涉及生理结果(28- - - - - -30.]。对于软组织集成涉及上皮细胞粘附和增殖,粗糙地形应该推荐,因为他们可以增加链接和抑制纤维结缔组织所封装的风险。

在图演示了离子的影响6。早期细胞增殖能力的培养介质中提取显著增加(在E1细胞但减少3 t3细胞。然而,当离子效果的比较,结合地形的影响SLA 10/30 / TTCP集团E1细胞的增殖能力低是重要的(比SLA 10/30组)。钙和磷酸盐离子成为纳入磷灰石形成的亲密联系的有机组成部分,导致骨形成(31日,32]。图6显示,提升E1骨细胞生长在很大程度上是由于地形而不是离子。离子的效果起到了重要的作用不如粗糙度对E1细胞增殖。的存在钙磷酸盐薄膜涂层可以植入物和自然之间发挥调停作用骨骼组织,但这些属性并没有导致临床成功(33,34]。粗糙表面增强的能力作为骨细胞粘附和增殖的关键因素。接触表面植入和软组织之间应该从TTCP粗糙和离子释放水解也应该发表评论。这项研究清楚地证实了假说,粗糙度和离子效应会影响最初的植入早期稳定的细胞相互作用。结果已经证明TTCP离子释放介质可能是一个潜在的应用在骨再生和预防纤维封装的植入物。

5。结论

技术需要协调成骨细胞的早期黏附和增殖和上皮细胞植入是重要的。可以设计最优植入前植入,表面光滑接近牙龈表面,促进快速上皮细胞粘附,可能导致移植后预防炎症。与TTCP粗糙表面锚定能取代₂O₃颗粒在喷砂过程中,提供可溶性离子增强早期成骨细胞细胞的扩散。这样的结果表明,一个活跃的表面可以准备实现适当的植入生物宽度。总之,我们强调一个概念,即一个植入积极调节细胞而不是处于一个被动的愈合过程,同时消除纤维封装在早期植入的危险阶段。

确认

金融支持接收通过赠款从高雄医学大学研究基金会和台湾高雄医疗设备在台湾南部特区科技园区,在合同Q098001和cz - 02 - 07 - 22 - 98,分别。金融支持是极大的赞赏。观测。陈的贡献同样这项工作作为第一作者。