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皮下结缔组织的反应矿物三氧化二氮聚集体,生物牙质®,和一个新开发的生物活性基地/衬垫
抽象的
目的。对生物活性材料的应用越来越令人兴趣以实现硬组织形成和维持纸浆活力。矿物三氧化物骨料(MTA)和Biodentine®是用于纸浆封端的生物活性材料。最近,牙科研究人员生产了生物活性玻璃掺入的可光固化纸浆覆盖材料。该研究旨在评估对MTA,BioDentine®,Activa生物活性碱/衬里的皮下结缔组织反应。将这些材料置于聚乙烯管中并注入到Sprague Dawley大鼠的背部结缔组织中。通过组织学检查7,30和60天在植入程序后记录炎症,主要细胞类型,钙化和纤维结缔组织厚度的存在。分数定义如下:0 =无或少量炎症细胞,无反应;1 = <25细胞,轻度反应;2 = 25至125个细胞,中等反应; and 3 = ≥125 cells, severe reaction. Fibrous capsule thickness, necrosis, and formation of calcification were recorded. ANOVA and post hoc Dunnett’s tests were used for statistically analyses ( ).结果。在水肿,炎症,纤维囊和坏死方面,在任何材料的任何时间内都没有发现显着差异。MTA和Biodentine®显示比第30天的Actiacha生物活性肿更高,差异有统计学意义( ).60天后,对照组未见钙化,试验组有钙化现象。对照组和其他组在统计上有显著差异。结论。在60天的评估期间,所有材料在组织中都具有良好的耐受性。一个值得注意的发现是,在新开发的BioACTIVE Base/Liner材料的邻近结缔组织中存在营养不良钙化。因此,这种新的BioACTIVE Base/Liner材料可以安全地推荐给临床医生作为盖髓材料。
1.介绍
在修复牙科当前方法的主要困难是挑起hypomineralized龋牙质的再矿化,因此保护和保存活髓[1].
重要的纸浆疗法对于保存牙齿具有重要意义,因为它提供营养和防御,并作为检测致病刺激的生物传感器。纸浆封端是一种处理,其中生物相容性药剂置于重要纸浆上以密封并保护其免受细菌渗透率[2那3.].成功的纸浆覆盖的结果是保存舌组织和牙本质桥形成[4.].
氢氧化钙已经在近几十年[用于盖髓术的金标准1那4.-6.];然而,氢氧化钙也有一些明显的缺点,包括盖髓后牙髓表面的炎症和坏死、在口腔液体中的高溶解性、随时间的降解、与牙本质壁的粘附不足、牙本质桥内存在多个隧道缺陷、机械阻力低。可能导致日后治疗失败[1那7.那8.].用氢氧化钙作为靠近纸浆修复衬里材料经历极大地影响了开发生物活性材料而不是仅仅生物相容性合的[主动9.那10.].
生物活性物质的生物兼容性是目前在牙科修复医学领域显著感兴趣的话题。再生牙科领域已经受到使用的生物活性材料的超过由生物相容性材料[9.那10.].生物活性材料可以与生物环境相互作用,引发特定的生物反应,如在组织和材料之间形成具有粘结的羟基磷灰石层。目前可用的修复材料可以在外观、形态和功能上模拟牙齿,但缺乏生物活性特性。牙齿修复材料的开发能够在细菌攻击后再矿化或修复脱矿牙本质,已成为牙科生物材料研究的领域之一[11.].
目前,常用的纸浆覆盖材料包括生物活性液压钙硅酸钙基材料,如MTA [5.]及Biodentine®[7.].许多研究报告说,MTA刺激了在不产生纸浆中产生炎症组织反应的经常生产的制备[5.].MTA,由波特兰水泥和氧化铋组成,是这些水泥中最著名的,已被证明在盖髓中诱导修复性牙本质形成[8.那12.].MTA产生高碱性pH值,诱导硬组织形成。以往对MTA物理性能的研究表明,MTA具有良好的边缘适应性、良好的密封性能[13.那14.],低或没有溶解性[15.].MTA的一个明确特征是它是一种液压材料,这意味着它在水分的存在下达到[16.].MTA的使用适应症已经扩大,它已经成为氢氧化钙的优越替代,包括直接和间接盖髓[1].但它也有不同的缺点,如处理难度大、凝结时间长等[17.]、诱导冠变色能力、机械性能差、与牙体组织粘连差、价格昂贵[6.那8.].为了改善MTA的这些缺点,人们开发了几种新型的硅酸钙基材料[1那18.-20.].
Biodentine®(septodon, Saint Maur des foss,法国)被宣布用作牙本质替代材料,此外还有类似于MTA的牙髓治疗适应症[16.].与MTA相比,生物牙本质特性的进步,如凝固时间、机械质量和初始内聚性,导致了广泛的应用,包括根管修复和重要牙髓治疗[1].它不含树脂,主要由纯硅酸三钙组成。由于在粉末中加入碳酸钙,其化学成分与MTA有所不同。由水合氯化钙(作为加速剂以缩短凝结时间)和减水剂组成的液体[21.那22.].它被认为是一个令人鼓舞的材料,由于其抗菌作用。其作用的抗菌机理是通过它的高pH值和其增加渗透压可以抑制许多细菌的能力,并通过对细菌表面诱导矿化实现[16.].Biodentine®显示比其他基于硅酸钙的材料更好的压缩和表面性质[23.].在人类和大鼠中已经证明了作为纸浆覆盖剂作为纸浆覆盖剂的有用性[5.那8.].
最近,一种BioACTIVE玻璃结合光固化盖髓材料ACTIVA BioACTIVE Base/Liner (BA, pulpter, Watertown, MA, USA)被提出为“光固化树脂改性硅酸钙”(RMCS),结合了复合材料和玻璃离聚物的未受影响的属性[1,但由于其使用而导致的哺乳动物细胞生物活动的研究有限[24.].用改性的聚丙烯酸和聚丁二烯改性的二氨基甲酸酯二甲基(橡胶化树脂)和作为填料的生物活性玻璃尿烷和甲基丙烯酸酯基单体组成的材料[25.].它具有比在不芯片或碎片的强,弹性树脂基质中的玻璃离聚物的含钙,磷酸盐和氟化物更高的释放和充电。它还刺激材料齿界面处的磷灰石形成。底座/衬垫粘附在牙本质上,不需要蚀刻或粘合剂[26.].ACTIVA BioACTIVE不含任何双酚A,双- gma和双酚衍生物[27.].Sheng等人和Daud等人报道,BioACTIVE玻璃可促进牙本质表面矿物的形成[28.那29.].生物活性玻璃被认为具有牙本质形成的特性,因而被用于盖髓。Gholami等报道,溶胶凝胶纳米多孔BAG颗粒释放的离子没有抑制人牙髓干细胞的生长,但显示出高密度矿化结节[30.].
Long等人报道,当用于直接盖髓时,溶胶-凝胶衍生的BioACTIVE玻璃可刺激紧密牙本质桥的形成,类似于MTA的炎症反应,在大鼠机械暴露的牙髓中可见[31].此外,他们报道说,可以通过加入生物活性玻璃来修改MTA的扩展设定时间和不期望的物理性质。
迄今为止,支持ACTIVA BioACTIVE在重要牙髓治疗中的可靠性的证据不足,且临床研究太少[1那32-34],并没有研究发现约禾邦生物活性基/内胆的结缔组织反应。因此,本研究的目的是调查组织反应ACTIVA生物活性物质,从而确定其是否可作为盖髓材料。
零假设是,活性生物活性碱/衬里材料,ProrootMTA®和生物烯之间的生物相容性方面没有差异®。
2.材料和方法
该项目的伦理批准于2019年4月7日从卫生科学大学哈米迪耶动物实验当地伦理委员会(参考号10.04.2019/2019-04 / 07)。研究中使用了二十一名男性4至6个月大的Sprague Dawley大鼠,称重250-280g。将动物置于温度控制的笼子和接受水和食物。制备了1.3mm内径,1.6mm外径和5mm长度的八十四个聚乙烯管。Actiaca BioActive Base / Liner,Biodentine®并且根据制造商的建议制备Proroot MTA,并用小冷凝器插入管中。材料的组成,批号和制造商列于表中1。二十一种聚乙烯管保持空,用作对照。
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2.1。皮下植入试验
的animals were shaved under xylazine (10 mg/kg) and ketamine (70 mg/kg) anesthesia. The shaved dorsal skin was disinfected with 5% iodine solution. Four incisions were performed on the animals’ backs 2 cm from the spine and at least 2 cm apart. Using blunt-tipped scissors, the lateral tearing of the subcutaneous tissue provided 4 surgical cavities exposed in quadrants equidistant from the center of the animals’ backs. Each animal received 4 tubes, and they were inserted into the surgical cavities parallel to the incision. The position in which each sealer was implanted was standardized. The incisions were closed using 3-0 silk thread.
大鼠按处死时间分为7 d、30 d、60 d 3组。在术后每个周期结束时,因过量麻醉处死7只动物。皮肤及皮下组织活检( )植入物的安全边界为1cm。
切除含有管的皮下组织并固定在10%中性福尔马林中48小时。之后,将试样平行于管,将至少2mm的组织留在每一侧并切成两个相等的半部,并除去管。然后,将样品以串联升高的乙醇升高的脱水插入,然后在二甲苯中进行间隙,并在58-62℃下嵌入石蜡中。样品平行于管的长轴浇铸,以显示感兴趣的区域(管开口);然后,序列部分为4 μ.m厚度,苏木精-伊红染色,评价植入材料周围的炎症反应和新骨形成。
将切片在光学显微镜(尼康的Ni-U日本)下,在40倍,100倍,200倍,400倍和放大倍数由观察者盲到所涉及的所有程序检查。
水肿得分如下:0 =无,1 =温和,2 =中等,3 =严重。根据先前的研究,根据先前的研究,根据先前的研究,根据先前的研究,根据先前的研究进行炎症反应与管的开口端上的材料接触:0 =无或很少炎症细胞,无反应;1 = <25细胞,轻度反应;2 = 25至125个细胞,中等反应;和3 = 125或更多细胞,严重反应。纤维状胶囊被认为如下:1 = <150 μ.M和2 =厚在>150μ.m.钙化和坏死的记录如下:0 =无,1 =存在。
2.2。统计分析
IBM SPSS统计软件20被用来在5%执行与显着性水平设定的统计检验。夏皮罗 - 威尔克测试用于测试常态;值有正态分布。参数测试组进行两两比较(ANOVA和中事后邓奈特执行 -测试)。对所有数据的结果是在显着性水平进行了分析 。
3.结果
在表中显示了水肿,炎症,钙化,纤维状胶囊和坏死的分布,如表所示2。
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浮肿(0 = absent, 1 = mild, 2 = moderate, and 3 = severe), inflammatory response (0 = absent, 1 = mild, 2 = moderate, and 3 = severe), fibrous capsule (1 = thin at <150 μ.M和2 =厚在>150μ.M)、钙化(0 =缺失,1 =存在)、坏死(0 =缺失,1 =存在)。 |
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3.1.第七天
对照组(5/7)标本轻度水肿(图1(a), 一种)。所有Biodentine®样品都显示出轻度水肿(图1(a)ProRoot MTA组也观察到轻度水肿(1/7)(图1(a), C)。所有生物活性ACTIVA基地/衬里样品显示出轻度水肿(图1(a)对照组均可见炎症细胞浸润(图)1(b), A)和测试的材料(图1(b),b-d)。所有群体中的大多数标本都明显是纤维状胶囊形成(图1(c), 广告)。钙化未见对照组样品英寸在Biodentine®组(2/7)(图1 (d),B),MTA能达到组(2/7)(图1 (d),C),和生物活性ACTIVA基地/衬里组(3/7)(图1 (d)D)观察到营养不良钙化。
(一种)
(b)
(C)
(d)
3.2。第30天
水肿结果为MTA能达到和ACTIVA生物活性基/衬里组的试样类似(1级(3/7))(图2(一个)所有组的炎症强度都降低了。对照组(2/7)(图2 (b), A), Biodentine®组(4/7)(图2 (b), B), ProRoot MTA组(3/7)(图2 (b), C)和ACTIVA BioACTIVE Base/Liner组(6/7)(图2 (b)D)标本显示轻度炎症细胞浸润。各组均观察到纤维囊形成(图2 (c), 广告)。钙化未在对照组中观察。但在Biodentine®组(5/7)(图2 (d), B), ProRoot MTA组(7/7)(图2 (d),C),和生物活性ACTIVA基地/衬里组(3/7)(图2 (d)D)存在营养不良钙化。
(一种)
(b)
(C)
(d)
3.3.60天
仅在Proroot MTA(2/7)和Activa生物活性碱/衬里(3/7)组中被观察到轻度水肿(图3(一个),c和d)。对照组没有炎症反应。Biodentine®组(1/7)中的标本(图3 (b), B), ProRoot MTA组(1/7)(图3 (b), C)和ACTIVA BioACTIVE Base/Liner组(2/7)(图3 (b),d)被分级为1厚的纤维囊形成是明显的所有组(图3 (c), 广告)。钙化未在对照组中观察。但Biodentine®组(5/7)(图3 (d), B), ProRoot MTA组(7/7)(图3 (d),C),和生物活性ACTIVA基地/衬里组(5/7)(图3 (d)D)标本显示营养不良的钙化。
(一种)
(b)
(C)
(d)
3.4.组间比较
在第7天,所有组的差异均无统计学意义。ProRoot MTA ( )和Biodentine®( )组显示比Activa BioActive Base / Liner更高的钙化( )第30天的小组,差异是统计学意义( )(表3.).60天后,对照组未见钙化,其余组有钙化。对照组与其他组之间有统计学上的显著差异( )(表3.).
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在同一栏中的相同字母之间没有区别。 |
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4。讨论
盖髓材料已经显示在牙本质牙髓复合体的成功再生发挥作为修复材料至关重要的作用。盖髓材料不仅有纸浆密封效果,而且还具有的生物学性质,如生物矿化,这导致牙本质牙髓复合再生[35].
直接和间接纸浆覆盖处理旨在在选定病例中保持牙髓活力。已经表明,纸浆保护材料的最重要性质之一是其诱导高质量矿化组织形成的能力[1那36].我们在本研究中的假设是,ACTIVA BioACTIVE material、ProRoot MTA和Biodentine®之间的生物相容性没有差异。根据这些结果,在钙化、炎症反应和坏死参数方面,所有测试材料之间没有显著差异( ).因此,接受零假设。
在牙科,评估新产品的生物相容性至关重要。在营销和使用牙科材料之前,必须在与组织接触时确保这些材料没有副作用[37].国际标准化组织(ISO)标准7405确定牙科牙科材料的试验方法和牙科医疗装置的生物相容性的临床前评价[38].这个ISO标准管辖的牙科材料的生物效应[评价39].所有这些物质都与口腔黏膜、牙髓和牙硬组织接触[39].植入大鼠的皮下组织是最方便和相对不复杂的测试,以确定牙科材料的局部作用[间40那41].它提供了对一只动物的数据的比较解释,变量的数量最少[42].炎症反应是所有纤维结缔组织共有的一种典型现象,在高等物种中,不同组织或不同动物之间差异不大[42].的在活的有机体内皮下植入方法提供了有关测试材料诱导的炎症和免疫应答的足够信息。对测试材料的组织反应应类似于对待认为是生物相容性和无毒的材料的反应相似[41].聚乙烯管中材料的植入已被广泛接受[43].管的帮助修复材料在现场以保持材料和组织[之间的适当接触33].本研究的种植期均在牙科材料生物评估的推荐标准操作的短期和长期时间间隔内[37].在本研究中,我们更倾向于使用皮下结缔组织方法评估钙化、炎症反应和坏死参数的ProRoot MTA、Biodentine®和新开发的ACTIVA BioACTIVE Base/Liner。
在文献中,对于MTA和Biodentine®,用作盖髓材料中的钙硅酸盐基水泥建议用于盖髓治疗[44].Activa Boactive Base / Liner是推荐用于纸浆封盖的新型牙科材料。该材料具有刺激矿物磷灰石晶体形成的优点,因此,该研究中包含活性生物活性碱/衬里材料以评估皮下组织中的反应。虽然MTA和Biodentine®难以处理,但Actiacha生物活性基础/衬垫可以是这些材料的替代品。此外,MTA和BIODENTINE®是昂贵的材料,表明额外的动机是研究ACTA生物活性碱/衬里是否可以用作纸浆覆盖材料。
本研究中对照组使用的空管在皮下结缔组织中引起的反应很少,与之前报道的结果一致[40那45].
Moretton等。[46]检测了MTA的生物相容性与大鼠皮下和骨内植入方法。组织反应在植入后15,30,和60天时的研究。MTA的皮下植入引起的最初与凝固性坏死和中度营养不良性钙化,从而平息大多是中度,在时间上严重的反应。Yaltirik等。[45]通过将测试材料植入大鼠7,15,30,60和90天的皮下结缔组织中,通过将MTA和高铜汞合金的生物相容性进行检查。他们报道,在MTA样品中,尽管在第60天炎症细胞的渗透较低,但巨噬细胞和巨细胞仍在吞噬结缔组织中的MTA颗粒。我们使用MTA的研究结果与Moretton等人的研究兼容。[46]和Yaltirik等。[45].
Tran等人。[8.使用Ca(哦)2,MTA和Biodentine®在他们的研究中评估了这些材料的生物相容性。根据数据,他们建议Biodentine®可用于直接纸浆封端。目前的研究发现对Biodentine的反应类似于Tran等人发现的那些。[8.].
第7天,在ACTIVA BioACTIVE Base/Liner、ProRoot MTA和Biodentine®组中观察到类似的中度炎症组织反应。与第7天相比,在所有组的其他时间间隔内,炎症细胞数量均减少。本研究中使用的所有材料均记录轻度炎症反应。ProRoot MTA和Biodentine®的这些结果与之前的研究结果一致[5.那8.].虽然生物活性ACTIVA基地/衬里材料的组成是从MTA和Biodentine®不同,观察到相似的组织反应。这可能与二氧化硅粒子通用于所有三种材料。
ACTIVA生物活性基极/衬里起源于2014宣布强度,美学,物理性能和增加的钙,磷酸盐和氟化物释放和充电。相比,无论MTA和Biodentine,ACTIVA生物活性获得了良好的凝结时间没有延迟将最终恢复。但是,在盖髓材料,例如生物活性ACTIVA BASE树脂/ LINER可能导致游离单体释放并因此牙髓毒性[1].
Jun等人认为,ACTIVA在释放等量的Ca和OH离子的基础上,表现出与MTA、Biodentine和TheraCal LC相同水平的生物矿化潜力[24.].
Comisi [33]报道,ACTIVA BioACTIVE Base/Liner材料作为间接盖髓材料,释放钙和磷酸盐离子形成磷灰石,帮助修复牙齿组织。他们还报告说,使用生物活性材料可以减少牙齿的酶启动和促进生物矿化,可以提供优于传统树脂粘接程序的好处。
koutoulis等人比较了钙离子释放对几种水力水泥的生物相容性和抗菌性能的作用,结果表明,ACTIVA BioACTIVE Base/Liner具有玻璃离子的特征微观结构,钙释放可忽略,生物相容性可接受,抗菌活性适中[47].
Abou El Reash等人[34采用MTA、Angelus HP、iRoot BP plus和ACTIVA BioACTIVE Restorative材料,比较皮下组织植入物在大鼠体内的生物相容性、炎症反应、凋亡活性和愈合能力。他们得出结论,与硅酸钙基骨水泥相比,ACTIVA BioACTIVE在大鼠皮下组织中表现出了良好的生物相容性和愈合能力。这些结果与我们的研究结果一致。
Korkut等人[48[比较四种不同树脂改性的玻璃离聚物的机械性能,发现Activa生物活性恢复材料符合ISO设定的最低标准的要求。
Omidi等人[49比较了ACTIVA BioACTIVE Restorative、树脂改性玻璃离聚物和复合材料在II类(盒状)龋齿修复体中的微渗漏,观察到ACTIVA BioACTIVE Restorative材料的微渗漏与复合材料在没有或存在蚀刻和粘结的情况下的微渗漏相当。但是,alkhud毛和Ahmad [50[仅在上颌前运动的II级(仅限盒子)的Actiaca生物活性恢复玻璃中的中度微漏水平。
Sahoo等。[51比较了复合材料、或莫塞尔、纳米填充复合材料和ACTIVA BioACTIVE在不同溶剂条件下的结合强度,发现纳米填充复合材料明显强于或莫塞尔和ACTIVA BioACTIVE。结果发现,该comper是最弱的。他们还指出,在蒸馏水中调理后,ACTIVA BioACTIVE的剪切粘结强度显著增加。
虽然这些研究已经评估了ACTIVA BioACTIVE材料的力学性能,但可以说它在机械和组织学上都是一种可接受的材料,在牙科临床应用中。
Lopez-Garcia等人[52]评估Actiacha Kids生物活性的生物学效果,并发现Activa显示出较高的代谢活性,细胞迁移和更好的细胞形态,表明细胞毒性低于树脂改性的玻璃离聚物。
5.结论
ACTIVA BioACTIVE Base/Liner的组织学反应与Biodentine®和ProRoot MTA非常相似。在60天的评估期间,所有材料在组织中都具有良好的耐受性。一个值得注意的结果是,在新开发的BioACTIVE Base/Liner材料的邻近结缔组织中存在营养不良钙化。因此,这种新型的基/衬层材料可能是一种潜在的盖髓材料。然而,为了准确评估ACTIVA BioACTIVE在盖髓过程中的修复潜力或对重要牙髓的影响,需要进一步进行评估在体外和在活的有机体内研究是必要的。
数据可用性
用于支持这项研究结果的数据包括在文章中。
利益冲突
本文作者与任何产品包含在本文中的公司都没有经济利益关系。作者称没有利益冲突。
致谢
这项研究是由卫生科学Hamidiye科研项目单位的大学(项目编号2019/037)的支持。
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