組織工程牙根HA-TCP支架材料的載銀抗菌策略研究.pdf

1、牙列缺損與缺失是人類口頜系統(tǒng)的常見病與多發(fā)病，自17世紀(jì)起，人們就在嘗試用人工材料“替代”缺牙來恢復(fù)牙列的完整，在400多年后的今天，雖然修復(fù)理念從單純保持美觀演變成兼顧美觀與口頜系統(tǒng)功能，修復(fù)材料從獸骨、象牙、木頭發(fā)展成樹脂、金屬、陶瓷，修復(fù)工藝也由計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與制作逐步替代傳統(tǒng)的手工加工，使得修復(fù)精度更高，修復(fù)效果也更為自然、逼真，但從本質(zhì)上來說，這還僅僅是對牙冠部分的恢復(fù)。上世紀(jì)八十年代，瑞典骨科醫(yī)生Branemark教授創(chuàng)立的

2、種植體理論與技術(shù)體系，開辟了口腔頜面部“重建”修復(fù)的新紀(jì)元，但由于種植體與牙槽骨之間的骨性結(jié)合相對于自然牙與牙槽骨之間的牙周膜連接而言，對咬合力的緩沖作用大大減弱，也不能對超出生理范圍的破壞性咬合力做出保護(hù)反應(yīng)，達(dá)不到生理意義上的完全重建。因此，能夠使缺失的牙齒自然“再生”一直是人類的一個夢想。
　　干細(xì)胞和組織工程技術(shù)的發(fā)展為牙齒再生帶來了曙光，完整牙齒包含了牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)、牙骨質(zhì)和牙髓等多種組織，受復(fù)雜調(diào)控因素影響，其再生穩(wěn)定

3、性和成功率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到臨床治療需求。近年來，基于三維組織工程方法開展的牙根再生研究取得了突破性進(jìn)展，2006年，Sonoyama報(bào)道通過將根尖牙乳頭干細(xì)胞（SCAP）與HA/TCP支架材料復(fù)合，并在HA/TCP支架外圍包裹一層復(fù)合牙周膜干細(xì)胞的明膠海綿植入小型豬牙槽骨，得到了礦化的組織工程牙根，并初步實(shí)現(xiàn)了組織工程牙根與牙槽骨的牙周膜性結(jié)合。然而，當(dāng)課題組在對牙根進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)修復(fù)后不久，便發(fā)現(xiàn)修復(fù)體周圍牙齦結(jié)合不緊密，形成較深的牙周袋，

4、并有炎性組織存在，類似于種植體周圍炎癥狀，嚴(yán)重影響了組織工程牙根的遠(yuǎn)期療效。因此，作為影響組織工程牙根臨床應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題，開展其與牙齦組織的結(jié)合研究十分必要。
　　自然牙齒與牙齦的結(jié)合包括上皮和固有層與牙齒貼附，其中上皮層主要通過半橋粒與牙釉質(zhì)或牙骨質(zhì)連接，而以膠原纖維為主體的固有層通過致密的結(jié)締組織與牙槽骨和牙齒的頸部形成牢固結(jié)合，起到較強(qiáng)的防御作用，并抑制牙齦上皮向根向移動，由此可見固有層在牙頸部軟組織封閉中起到重要的作用

5、。從目前的研究進(jìn)展來看，影響牙齦與組織工程牙根結(jié)合的最關(guān)鍵因素就是因細(xì)菌附著而導(dǎo)致的局部感染。探索一種既具備一定抗菌能力，又不影響牙齦細(xì)胞生物學(xué)活性的穿齦模式，將會有效促進(jìn)牙齦與組織工程牙根的結(jié)合。銀由于抗菌譜廣、抗菌時間持久、不易引起耐藥等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一種重要的抗菌劑，而且其特有的選擇毒性，可以使其在對動物細(xì)胞相對安全的情況下，具備較強(qiáng)的抗菌能力。
　　基于此理念，本課題組在前期成功構(gòu)建組織工程牙根的基礎(chǔ)上，對其

6、穿齦部位的HA/TCP支架載銀抗菌策略進(jìn)行研究，研究分為三部分：（1）HA/TCP材料對牙齦成纖維細(xì)胞（GFs）、牙髓干細(xì)胞（DPSCs）的生物學(xué)行為影響研究；（2）載銀HA/TCP材料的構(gòu)建與抗菌性能研究；（3）載銀HA/TCP材料對GFs、DPSCs的生物學(xué)行為影響的研究。結(jié)果如下：
　　1、HA/TCP材料為無毒性材料。電鏡及免疫熒光染色顯示，接種于HA/TCP材料表面GFs和DPSCs，細(xì)胞伸展，胞漿飽滿，生長情況良好。<

7、br>　　2、用AgNO3溶液浸泡，并以紫外光照射法，可以制備載銀HA/TCP材料，載銀量可以通過調(diào)整浸泡的AgNO3溶液濃度來實(shí)現(xiàn)。載銀HA/TCP的銀釋放在最初24h呈突釋狀態(tài)，但24h后呈緩慢釋放，并逐漸趨于穩(wěn)定，且前24h內(nèi)銀的突釋量與載銀濃度呈正相關(guān)。
　　3、載銀HA/TCP材料可以有效抑制細(xì)菌的生長，其抗菌性能與載銀量呈正相關(guān)關(guān)系，但材料的最低有效抑菌濃度還有待于進(jìn)一步研究。
　　4、MTT法檢測四種載銀濃度的

8、HA/TCP材料，0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L和2mol/LAgNO3溶液浸泡制備的載銀HA/TCP的RGR值分別為83.22％，51.01％，38.67％和19.84％，根據(jù)細(xì)胞毒性分級，0.5mol/L組試樣的細(xì)胞毒性分級為1級，為輕度毒性，生物安全性合格；1mol/L組試樣的細(xì)胞毒性為2級，屬于中度毒性，其余2組試樣的細(xì)胞毒性分級為3級和4級，屬于重度毒性，除0.5mol/L組外，其余三組載銀試樣的生物安全性均