Er:YAG激光照射牙科全瓷材料后的光透射率和温度变化分析

目的评估牙科全瓷材料的光学特性和激光穿透全瓷材料后温度变化之间的关系,为临床提供依据和指导。方法选择两种光学特性不同的全瓷样品(Zenostar T、X-CERA TT)制成不同厚度的方块。用分光光度计测量两种样品在不同厚度下的光透射率;将Er:YAG激光设定波长为2940 nm,频率为15 Hz,脉宽为330 us,光斑直径为1 mm,照射全瓷瓷块样品5 s,用热电偶温度计测量激光穿透样品前后的温度,计算其温度变化情况。结果两种材料的光透射率都随着样品厚度的增加而下降,同等厚度的瓷块在200~780 nm波长光源照射下,Zenostar T与X-CERA TT的光透射率不存在明显差异;在780~2500 nm波长光源,X-CERA TT样品的光透射率高于Zenostar T样品。Er:YAG激光能量从50 mJ逐级增加,至250 mJ,温度测量结果显示:Zenostar T和X-CERA TT全瓷样品测试温度分别升高5.01~56.5℃和3.67~34.4℃。在1~1.5 mm样品厚度区间内,随着Er:YAG激光照射能量增加后,Zenostar T样品的温度升高幅度均高于X-CERA TT样品(P<0.05);样品为2~2.5 mm厚度时,Zenostar T和X-CERA TT样品的温度变化幅度之间没有统计学差异(P>0.05)。所有样品的光透射率及温度测试的结果均符合指数分布,但是两者之间不存在指数相关性。结论Er:YAG激光穿透牙科全瓷材料后的温度变化与该材料光学透射性之间不存在明显相关性。

牛蒡子苷P(VDF-TrFE)复合膜对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的研究牛蒡子苷P(VDF-TrFE)复合膜对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法制备极化P(VDF-TrFE)薄膜,分为5组,用DMSO溶解牛蒡子苷元粉末,用无水乙醇配置牛蒡子苷元溶液,分别用2.5、5、10、20μmol/L牛蒡子苷元溶液浸泡极化P(VDF-TrFE)膜作为处理组,用无水乙醇浸泡极化P(VDF-TrFE)膜作为对照组。通过扫描电镜检测表面形貌;通过药物释放实验检测牛蒡子苷P(VDF-TrFE)复合膜释放行为;通过压电常数测定检测复合膜的电学稳定性;通过CCK-8法检测复合膜促进骨髓间充质干细胞增殖能力;通过碱性磷酸酶活性和茜素红染色检测复合膜促骨髓间充质干细胞成骨分化能力。结果相比对照组,牛蒡子苷P(VDF-TrFE)复合膜呈现出浓度依赖的细胞增殖抑制,20μmol/L组会明显抑制细胞增殖。处理组在第3天时促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶表达,其中10μmol/L组生物学效能最佳,而在第14天时处理组和对照组均促进矿化结节生成,其差异无统计学意义(P>0.05)。结论牛蒡子苷P(VDF-TrFE)复合膜能促进骨髓间充质干细胞成骨分化,提高碱性磷酸酶活性,呈现出良好的早期骨再生潜能。

电活性生物膜促进大鼠的体内成骨

背景:课题组前期研究发现,极化聚偏氟乙烯-三氟乙烯生物膜体外具有调控成骨细胞增殖分化的作用,然而其体内促进骨缺损愈合的作用尚未明确。目的:建立大鼠下颌骨临界骨缺损的动物模型,评价极化聚偏氟乙烯-三氟乙烯在体内促进骨缺损愈合的作用。方法:采用流延法制备聚偏氟乙烯-三氟乙烯生物膜,经由电晕极化处理后使其获得良好且稳定的压电性能,表征极化前后生物膜的物理化学性能、电学性能与生物相容性。在18只Wistar大鼠双侧下颌角制备直径4 mm的临界全厚骨缺损,随机分为3组(n=6),实验组植入极化生物膜,对照组植入未极化生物膜,空白对照组不做处理,术后4,8周取材,采用Micro-CT扫描分析各组的骨形成量,采用组织染色观察各组骨形成情况。实验方案经南方医科大学动物实验伦理委员会批准,伦理批件号:第00225515号。结果与结论:①聚偏氟乙烯-三氟乙烯生物膜极化后的表面形貌、水接触角、弹性模量及最大拉伸强度无明显变化,电学常数为-10 pc/N,表面电势为-83 mV;②细胞增殖-毒性检测结果显示,极化生物膜促进了骨髓间充质干细胞的增殖,未对细胞产生毒性反应;③术后4,8周的Micro-CT结果显示,实验组骨缺损区骨形成量显著高于对照组、空白对照组(P<0.05);④术后4,8周的苏木精-伊红染色显示,实验组骨组织愈合速度与质量明显优于对照组、空白对照组;⑤术后4,8周的免疫组化染色显示,实验组骨缺损区的Runx2表达高于对照组、空白对照组(P<0.05);⑥结果表明,极化生物膜具有良好的理化性能、生物相容性与体内促成骨性能。

电活性生物膜通过调控巨噬细胞极化促进骨再生修复的体外研究

目的为了研发一种具骨免疫调节性能的屏障膜,本研究制备电活性生物膜并明确其对巨噬细胞极化分型的调控作用,再进一步探究电活性生物膜介导的巨噬细胞极化对成骨分化的影响。方法制备带电的聚偏氟乙烯⁃三氟乙烯[Poly(vinylidene fluoride trifluoroethylene),P(VDF⁃TrFE)]薄膜。构建P(VDF⁃TrFE)膜、巨噬细胞、大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)共培养体系,不带电P(VDF⁃TrFE)膜作为对照组,应用流式细胞术、PCR技术检测带电P(VDF⁃TrFE)膜上巨噬细胞的极化表型。在膜⁃巨噬细胞条件培养基的刺激下,应用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、茜素红染色等技术检测BMSCs的成骨活性。结果带电P(VDF⁃TrFE)膜具良好的电学稳定性。巨噬细胞在带电膜上表现为M2型特征蛋白CD206的高表达,PCR结果也显示了Arg⁃1、IL⁃10在带电膜上有较高的表达(P<0.05)。带电薄膜⁃巨噬细胞环境下,rBMSCs分泌的ALP及矿化结节较对照组多。结论电活性P(VDF⁃TrFE)膜可有效促进巨噬细胞向M2表型极化,在其介导的巨噬细胞环境下,rBMSC显示出较高的成骨活性,这对骨缺损区的再生修复具有重要意义。

颌骨不同骨质区域对种植体表面的接触成骨的影响

目的研究经喷砂酸蚀表面处理后的纯钛种植体植入Beagle犬下颌骨后在颌骨不同部位的成骨差异。方法将经过喷砂酸蚀处理后的纯钛种植体植入4只Beagle犬下颌骨内,分别在植入2、4周后对Beagle犬实施安乐死,获得下颌骨标本,并对所获标本进行放射学观察及组织学观察。结果术后观察到4只Beagle犬术区创口均达到一期愈合,受区植入的种植体无松动。对所获标本进行组织学、放射学观察后发现术区种植体表面有新骨生成,且同时存在接触成骨及距离成骨两种成骨方式。进一步分析比对后认为,表面接触成骨的效果与种植体植入颌骨不同骨质区域的生物学性质有关,距离皮质骨近的区域接触成骨效果最好;而当种植体距离皮质骨大于600μm时,接触成骨效果不明显。结论将酸蚀喷砂处理过的纯钛种植体植入Beagle犬下颌骨后,可观察到表面有接触成骨,且其与颌骨不同骨质区域的生物学性质相关,在距离接近皮质骨的区域会生成更多的新骨。