不同种植体平台位置磨牙联冠修复的三维有限元分析

背景:相邻牙位牙槽嵴高度的不同导致植入各种植体的种植体平台位置存在高度差,国内外对种植体支持联冠修复的研究普遍将种植体植入同一水平高度,未模拟不同程度骨缺损时两种植体颈部冠根向位置的差异。目的:研究具有不同种植体平台位置的两个种植体采用联冠修复时种植体-骨界面的应力分布,并对比单冠修复,分析何种修复方式更具有生物力学优势。方法:建立4种颌骨模型,每种模型含有2个相同种植体,4种模型种植体平台位置高度差分别为0,1,2,3 mm(分别记为1,2,3,4组),每种模型中的2个种植体再分别采用单冠修复和联冠修复(分别记为A组、B组),共得到8组模型。应用三维有限元法分析各模型种植体-骨界面的应力分布。结果与结论:(1)在轴向载荷下,无论是A组或是B组,各模型的最大等效应力值均集中于种植体颈部皮质骨区域,应力分布情况无明显差异,随着种植体平台位置高度差的增大,最大等效应力值并未呈现出增大趋势;对比A组与B组的最大等效应力值,A1组<B1组,A2组<B2组,A3组>B3组,A4组<B4组;(2)在侧向载荷下,A组和B组各模型的最大等效应力值均集中于种植体颈部皮质骨区域,应力分布情况无明显差异,随着种植体平台位置高度差的增大,最大等效应力值并未呈现出增大趋势;最大等效应力值对比,A1组>B1组,A2组>B2组,A3组>B3组,A4组>B4组;(3)结果表明在轴向载荷作用下,除种植体平台位置高度差相差2 mm时联冠修复更佳外,种植体支持单冠修复的应力分布更优;在侧向载荷作用下,种植体支持联冠修复的应力分布较单冠修复更有优势。

BMP7对三维条件下小鼠iPS细胞成骨能力的影响

目的:探讨明胶海绵作为体外成骨支架材料的可行性及BMP7对小鼠诱导型多能干细胞(miPSCs)在三维培养条件下骨向分化能力的影响。方法:miPSCs经体外培养形成拟胚体(EBs),将消化所得的单细胞于明胶海绵上成骨诱导,7d后检测其成骨能力及贴附情况。结果:miPSCs可以贴附并沿着明胶纤维伸展;BMP7添加组的钙结节含量及成骨基因表达水平高于未添加组。结论:明胶海绵可以作为miPSCs体外成骨的培养支架;BMP7对三维培养条件下miPSCs的成骨能力有促进作用。

糖浓度对三维培养体系下小鼠胚胎干细胞成骨分化的影响

目的:探讨明胶海绵作为小鼠胚胎干细胞(ESCs)成骨诱导支架材料的可行性,并考察葡萄糖浓度对三维培养体系下小鼠ESCs骨向分化的影响。方法:体外培养小鼠ESCs,将消化所得的单细胞接种到可降解明胶海绵上,分别于高糖骨诱导培养液和低糖骨诱导培养液中进行培养,同时设立自然分化对照组。结果:诱导后第7、14天茜素红染色结果显示,高糖组矿化结节数少于低糖组。结论:明胶海绵可以作为小鼠胚胎干细胞体外成骨诱导的培养支架;在骨诱导过程中高葡萄糖浓度抑制了小鼠胚胎干细胞的骨向分化能力。

糖浓度及BMP4对小鼠诱导型多能干细胞成骨作用的研究

诱导型多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells)技术的建立为自体组织工程治疗带来了新的希望。鉴于糖尿病患者常伴有骨再生性障碍,该研究比较了不同葡萄糖浓度下小鼠iPS细胞的成骨能力,并探讨了骨形态蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)在该过程中的作用。实验结果显示:成骨诱导21 d后,低糖组茜素红阳性细胞比例和成骨基因Runx2、Osteocalcin的表达水平显著高于高糖组和自发分化组(P<0.05);BMP4的添加提高了高糖组茜素红阳性细胞比例及Osteocalcin的表达水平(P<0.05),而对自发分化组细胞的成骨水平无影响。该结果表明:低葡萄糖含量对小鼠iPS细胞的骨向分化有促进作用,尽管BMP4可以提高高糖组小鼠iPS细胞的成骨能力,但仅在成骨分化条件下发挥作用。

BMP7对小鼠诱导多能干细胞骨向分化作用的研究

目的:探讨骨形态蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)超家族成员之一BMP7在小鼠诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPS)骨向分化过程中的作用。方法:本试验分成三组,分别是自发分化组,骨诱导组和添加BMP7的骨诱导组。每天观察各组细胞形态学特征及生长状况的差异,在诱导第14天通过茜素红染色检测基质矿化情况,判断BMP7在体外骨诱导条件下对小鼠iPS细胞骨向分化过程所发挥的作用。结果:完成了小鼠iPS细胞的培养鉴定,并诱导形成理想状态的拟胚体(Embryoid body,EB)用于分化接种。结果发现,添加BMP7的骨诱导组细胞的矿化结节阳性率明显增加。结论:BMP7在诱导小鼠iPS细胞骨向分化过程中起促进作用,而对非骨向分化的细胞无成骨促进作用。