甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质生物活性支架的制备及性能

背景:牙髓-牙本质再生一直是近几年研究的热点及难点,构建复合生物支架材料为牙髓-牙本质再生提供了新的思路与方法。目的:观察甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质支架对人牙髓干细胞增殖、迁移与成骨分化的影响。方法:将不同质量的经处理牙本质基质分散至甲基丙烯酸酐改性明胶溶液中,使甲基丙烯酸酐改性明胶与经处理牙本质基质的质量比分别为2∶1、1∶1、1∶2,采用冷冻干燥法制备甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质支架,检测支架的微观形貌、吸水率及机械性能。采用不同质量比的支架浸提液、DMEM培养基(对照组)分别培养人牙髓干细胞,检测细胞增殖与迁移情况。采用不同质量比的支架浸提液+成骨诱导液、DMEM培养基+成骨诱导液(对照组)分别培养人牙髓干细胞,碱性磷酸酶染色分析成骨能力。结果与结论:①扫描电镜下可见3组支架均具有多孔结构,随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,支架的孔隙率升高,组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05);随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,支架的吸水率升高,组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05);随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,支架的抗压强度、剪切强度增大。②CCK-8检测显示培养3,5,7 d,2∶1、1∶1、1∶2支架组细胞增殖吸光度值均高于对照组(P<0.05),并且随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,细胞增殖吸光度值升高(P<0.05);细胞划痕实验显示2∶1、1∶1、1∶2支架组细胞迁移率均大于对照组(P<0.05),并且随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,细胞迁移率增大(P<0.05)。③碱性磷酸酶染色显示,2∶1、1∶1、1∶2支架组细胞成骨分化能力均强于对照组,并且随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,细胞成骨能力增强。④结果表明,甲基丙烯酸酐改性明胶与经处理牙本质基质质量比为1∶2的支架最适合牙髓干细胞的增殖与分化。

负载骨形态发生蛋白2水凝胶诱导牙髓干细胞的成骨分化

背景:前期研究证明,甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶支架可促进人牙髓干细胞的增殖及分化。水凝胶负载骨形态发生蛋白2被认为是骨修复中有前景的材料。目的:观察负载不同质量浓度骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶对人牙髓干细胞成骨向分化的诱导作用。方法:制备含0,50,100,200μg/mL骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶,分别记为GelMA/TDM、BMP-2(50 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(100 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(200 ng/mL)GelMA/TDM,检测复合水凝胶对骨形态发生蛋白2的体外缓释性能。采用改良组织块酶消化法提取人牙髓干细胞,分别接种于4种水凝胶表面,采用CCK-8法检测细胞增殖,DAPI染色检测细胞黏附;对各组水凝胶表面的人牙髓干细胞进行成骨诱导,进行碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性检测与茜素红染色,采用RT-PCR法检测相关成骨基因(Runx2、骨形态发生蛋白2、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原)表达。结果与结论:①甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶可持续释放骨形态发生蛋白2长达21 d,在第3-6天释放较快,第6天之后释放趋于平稳;②4种水凝胶均可促进人牙髓干细胞的增殖,其中以BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可促进人牙髓干细胞的黏附,其中以BMP-2(200 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;③相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可提升碱性磷酸酶活性、钙结节含量与相关成骨基因表达,综合分析显示BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用更明显;④结果表明,BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶促进牙髓干细胞成骨向分化的能力更明显。

3D打印胶原基材料及其在口腔组织再生修复中的应用

3D打印技术可以通过精确控制细胞和生物材料的组成以及空间分布形态,制造用于促进组织修复再生的支架。胶原蛋白是动物组织中细胞外基质的重要成分,因其优异的生物相容性,已经被用于多种组织再生的3D打印生物墨水。口腔及颅颌面组织的缺损会对患者的口腔功能和外貌产生巨大影响,然而,当前临床治疗方法并不能完全恢复其原有的解剖结构和生理功能。文章综述了当前常用的生物3D打印技术、胶原蛋白的来源及提取方法、载细胞与无细胞的3D打印胶原基材料的制备。同时,归纳了3D打印胶原基材料在牙髓-牙本质复合体、牙周组织、骨、软骨、皮肤再生等口腔医学中应用,对胶原基材料在口腔健康领域的应用进行了展望。

脱矿牙本质基质作为牙源性干细胞支架材料的研究进展

组织工程利用细胞、生物活性材料和细胞外基质的相互协作来实现组织再生。脱矿牙本质基质作为组织工程中的支架材料,能够模拟细胞外基质微环境,促进干细胞的牙源性分化,用于牙髓、牙本质和牙周组织的再生。牙组织工程中将脱矿牙本质基质搭载牙源性干细胞用于修复牙髓暴露及牙根再生,能够在机体内重现牙体组织的解剖结构并行使功能,有望在未来替代传统盖髓剂修复受损患牙,替代传统种植牙修复并实现牙再生。

细胞膜片技术在牙周、牙髓牙本质再生中的应用研究

细胞膜片技术作为一种细胞移植的新方法,能够最大程度保留细胞外基质和细胞间黏附蛋白,减少细胞流失、避免外源性生物材料的应用且提高细胞植活率,被广泛关注。本文就近年来细胞膜片技术在牙周、牙髓牙本质再生中的应用研究作一综述。

TGF-β1、dNCPs及TGF-β1/dNCPs复合物对组织工程牙髓形成促进作用的研究

目的 研究转化生长因子 (TGF- β1)、牙本质非胶原蛋白 (d NCPs)及 TGF- β1/ d NCPs复合物对组织工程牙髓形成的促进作用。 方法 使用 型胶原及牙本质粉构建牙髓细胞的三维培养模型 ,按不同分组分别在组织工程牙髓中加入 TGF- β1、d NCPs及 TGF- β1/ d NCPs复合物 ;对照组中不加入以上物质。培养 3、6和 14天 ,在不同时间点行 HE染色 ,观察细胞的形态变化。牙本质涎蛋白 (DSP)免疫组织化学观察牙髓细胞向成牙本质细胞的诱导。 结果 胶原可形成凝胶网状结构 ,牙髓细胞的生长状况与体内牙髓细胞相似。加入 TGF- β1和 d NCPs后 ,培养第 6天部分牙髓细胞开始出现成牙本质样细胞的一些特性 ,出现单侧细胞突起 ;培养第 14天 ,牙本质粉区域附近细胞呈高柱状平行排列 ,形成类似体内的牙本质牙髓复合物。免疫组织化学染色可见部分细胞出现 DSP的表达 ,其中 TGF- β1组阳性细胞最多 ,复合物组次之 ,d NCPs组最少 ;而对照组未发现 DSP的表达。 结论 TGF- β1和 d NCPs可不同程度地刺激牙髓细胞向成牙本质样细胞转化 ,促进组织工程牙髓的形成。

牙髓牙本质组织工程生物支架材料的研究进展

背景:组织工程方法中选择合适的支架是关键性的步骤。目的:回顾分析牙髓牙本质组织工程中支架材料的应用研究。方法:由第一作者检索1993至2012年PubMed数据及万方数据库有关牙髓牙本质组织工程中支架材料应用研究等方面的文献。结果与结论:在牙髓牙本质组织工程中有包括天然生物、人工合成材料和复合材料在内的大量生物材料可供选择,每一种材料都有各自的生物学特点。其中胶原、聚酯、羟基磷灰石等是研究较多的支架材料。自组装多肽水凝胶是由氨基酸制成的新型支架材料,满足理想牙髓牙本质组织工程支架材料的大部分要求,是一种前景广阔的牙髓牙本质组织工程支架材料。

金合金桩核冠修复下颌第一磨牙两壁缺损的三维有限元分析

背景:牙本质缺损的位置可能会影响牙根应力分布。目的:对金合金桩核全瓷冠修复的根管治疗后两壁缺损下颌第一磨牙进行三维有限元应力分析,为临床治疗方案的选择提供理论指导。方法:通过牙科CT扫描,提取数据,MINCIS软件进行三维重建,GEOMAGIC转换曲面,ANSYS布尔运算建立下颌第一磨牙两壁缺损金合金桩核全瓷冠修复6种模型。在4种载荷下,分别比较牙本质Mohr应力分布及牙本质最大Mohr值。结果与结论:下颌第一磨牙6种缺损模型在金合金桩核全瓷冠修复时,牙根应力分布及最大应力差异无显著性意义。结果证实,金合金桩核全瓷冠修复时,下颌第一磨牙牙冠两壁缺损时,牙壁缺损的位置对修复效果无明显影响。

根尖牙乳头干细胞的研究现状

根尖周牙乳头干细胞(Stem Cells from the Apical Papilla,SCAP)存在于未完全发育成形的恒牙根尖周组织中,是具有高度增生、自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞。SCAP是牙根发育时成牙本质细胞的重要来源,在牙根的形成和发育中起着重要的作用,SCAP的研究将对牙髓修复,牙本质再生以及生物学牙根组织工程产生重要作用。该文就其研究现状作一综述。

成体干细胞在组织工程化牙本质牙髓复合体中的应用研究与展望

牙髓干细胞(dentalpucpstemcells,DPSCs)是一种成体干细胞。有关成体干细胞的研究进展,尤其是骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalstemcells,BMSSCs)的研究,为牙髓干细胞的研究提供了可以借鉴的思路和方法。DPSCs也有相对特异的识别途径和特点,其中重要的特征之一是一定条件下能形成牙本质牙髓复合体。这将为其应用于组织工程中重建牙本质牙髓复合体,展示了巨大的优越性和可行性,也为其在牙髓生理、病理、牙髓病的生物治疗方面的研究提供了重要的应用价值。

第三期牙本质形成的机理与调控

目前为止,对于需要牙髓治疗的患牙仍然面临一个怎样保护牙髓活力而不进行根管治疗的挑战。第三期牙本质的形成为活髓保存提供了可能性,本文就近年来关于第三期牙本质形成的机理和信号通路的研究作一综述。

牙本质支架促进人牙髓干细胞体外增殖与分化能力的研究

目的 :比较不同根管冲洗剂处理根管壁后对牙髓干细胞(h DPSCs)增殖及分化能力的影响。方法:用镍钛Pro Taper和K锉预备新鲜健康离体牙,随机分为3组,A组:52.5 g/L次氯酸钠(Na Cl O)冲洗;B组:30 m L/L过氧化氢液和52.5 g/L Na Cl O交替冲洗;C组:170 g/L EDTA和52.5 g/L Na Cl O交替冲洗。D组:为培养的h DPSCs,作为空白对照组。牙髓干细胞分别接种于各组牙本质中,扫描电镜(SEM)和MTT法分别观察细胞的粘附和增殖情况,并检测ALP的活性和矿化基因的表达。结果:A、B、C组h DPSCs均生长粘附良好。其中C组SEM下细胞数量最多,表现出最强的增殖能力;且该组细胞显示出较高的碱性磷酸酶活性和矿化基因表达水平。结论:经标准根管预备EDTA处理的根管壁可促进h DPSCs的增殖和向成牙本质细胞分化。

微孔滤膜诱导SD大鼠牙乳头形成牙本质样结构的实验研究

目的:观察复合有TGF-β1的微孔滤膜对SD大鼠牙乳头形成牙本质样结构的诱导作用。方法:获取出生后4d的SD大鼠磨牙牙胚,体视显微镜下从牙胚中分离牙乳头,将牙乳头置于结合有TGF-β1的微孔滤膜之上,体外培养7d或移植入SD大鼠肾被膜下2周,观察牙乳头细胞在微孔滤膜上的生长分化情况以及硬组织的生成情况。结果:组织学观察可见培养物位于牙乳头与微孔滤膜结合处细胞发生分化,DSP和DMP-1表达阳性;体内移植物形成了硬组织,镜下为厚度均匀的牙本质样矿化物。结论:结合有TGF-β1的微孔滤膜能够诱导牙乳头细胞分化为成熟的成牙本质细胞,并进一步分泌矿化基质,形成结构规则的矿化组织。

不同年龄段牙髓组织比例及牙髓干细胞分布的实验研究

目的通过观察不同年龄段前磨牙及第三磨牙牙髓占牙齿的比例,及干细胞分布情况,评估牙齿组织工程临床适宜的选材标本。方法临床收集不同年龄段因正畸或其他原因拔除的无龋坏、无牙周疾病等的健康前磨牙及第三磨牙,分别称重牙齿及牙髓并计算比例。扫描电镜观察牙髓表面形态。脱钙后病理切片观察,牙髓组织内成牙本质细胞层完整与否,观察细胞与纤维成分比例;阿尔新蓝-希尔红染色,偏振光显微镜观察有无双折射现象;免疫组化染色观察,间充质干细胞特异性标记物STRO-1以及成牙本质相关蛋白牙本质涎蛋白DSP的表达情况,评估牙髓干细胞在牙髓组织中的分布情况。结果随着年龄的增长,前磨牙及第三磨牙牙髓占牙齿比例逐渐缩小,11～20岁年龄段与31～40岁、41～50岁,以及50岁以上年龄段比较,有统计学差异。扫描电镜下可见摘除的牙髓组织类似树桩,有些区域比较平滑,有些区域表面有不规则突起。牙髓组织内存在双折射。STRO-1阳性表达细胞在牙髓组织中散在分布,在血管周围较密集。DSP表达则主要集中在牙本质区域及成牙本质细胞内,牙髓内仅有少量表达。结论随着年龄的增长,牙髓逐渐萎缩,牙髓干细胞的分布集中于血管周围,在牙髓组织内散在分布,未分化的牙髓干细胞不表达成牙本质相关蛋白DSP。

人牙髓细胞在离体牙髓腔内向成牙本质细胞样细胞分化的研究

目的观察人牙髓细胞在离体牙髓腔内向成牙本质细胞样细胞分化的潜能。方法将原代培养的人牙髓细胞接种至处理过的离体牙髓腔内,2周后固定、脱钙、包埋、切片、染色,显微镜下观察其生长及分化情况。结果牙髓细胞在牙本质表面生长良好,部分细胞伸出胞质突伸入牙本质小管中,表现出成牙本质细胞样细胞的形态。结论牙本质可以诱导牙髓细胞向成牙本质细胞样细胞分化,可为组织工程化牙髓的研制提供实验依据。

异种牙本质颗粒复合骨髓浓缩物在上颌窦提升中的成骨效应

背景:自体骨和自体牙本质均可作为骨移植材料应用于骨缺损的再生重建中,但异种或异体的牙本质能否作为骨移植替代材料,仍有待研究。目的:评价未脱矿异种牙本质颗粒作为骨移植材料的可行性,同时比较骨髓浓缩物和富血小板纤维蛋白在牙本质颗粒骨再生重建中的作用。方法:将临床获得的牙齿经过清洁、粉碎、煮沸、脱脂、消毒等步骤制成牙本质颗粒。取12只1岁龄雄性比格犬,进行双侧上颌窦提升手术,随机分3组进行窦腔内黏膜下植骨,A组植入未脱矿的异种牙本质颗粒,B组植入未脱矿的异种牙本质颗粒与自体富血小板纤维蛋白混合物,C组植入未脱矿的异种牙本质颗粒和自体骨髓浓缩物混合物。植入后3个月取材,进行植骨区X射线检查和组织学观察分析。结果与结论:(1)X射线检查:A组骨移植区可见密度较高的牙本质颗粒影像,与邻近正常骨组织界限较明显;B组、C组骨移植区可见大量密度较低的阻射影,与邻近正常骨组织界限不明显;(2)组织学观察:A组骨移植区牙本质颗粒周围有少量多核巨噬细胞,新骨生成量较少;B组、C组骨移植区牙本质颗粒外形呈虫蚀状,新骨生成的量均较多,且骨小梁排列较规则;A、B、C组的新骨生成率分别为(13.61±8.57)%,(32.28±4.85)%和(36.85±9.70)%,B组、C组新骨生成率显著高于A组(P<0.05),B组与C组新骨生成率无差异;(3)结果表明:经过处理的未脱矿异种牙本质颗粒具有良好的骨传导作用,骨髓浓缩物或富血小板纤维蛋白均能有效促进未脱矿异种牙本质颗粒周围的新骨生成,骨髓浓缩物的作用略优于富血小板纤维蛋白。

牙本质在骨组织工程学中的应用

由各种原因导致的口腔硬组织缺损会严重影响牙列修复的效果。近年来,骨组织工程学因材料来源广泛、不良反应少等优势成为口腔骨组织重建研究的热点内容。本文就牙本质的组成结构及其在骨组织工程学中的运用作一综述,为进一步优化其性能提供新的思路。文献复习结果表明,牙本质的结构与自体骨非常类似,无机成分以羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)为主,有机成分以I型胶原为主,还包括非胶原蛋白(noncollagenous proteins,NCPs)和生长因子等。因为其独特的组成,牙本质可通过不同的加工方式起到支架和(或)生长因子来源的作用。脱蛋白加工去除大部分有机物质,形成以HA为主的支架材料,其结构疏松多孔,有利于血管化和细胞浸润;脱矿通过降低矿化成分结晶度增大牙本质孔隙率,保留HA、胶原纤维及其搭载的生长因子,因此所得材料功能多样,包括促进细胞成骨分化、黏附和增殖等;提取的牙本质NCPs则属于生物活性分子,通过调控未分化细胞、晶体成核和矿化等参与骨的形成过程,可以配合其他支架材料。

Gluma脱敏剂对牙本质黏结强度影响的系统评价

背景:临床上多使用脱敏剂来缓解活髓牙牙体预备后患者出现的敏感症状,但脱敏剂中的某些成分可能影响牙本质的黏结效果,对修复体的固位力有一定影响。临床医生在使用脱敏剂后对牙本质黏接剂的选择尚无定论。目的:通过系统评价方法了解临床常用的Gluma脱敏剂对牙本质黏结效果的影响。方法:计算机检索PubM ed、EMbase、EBSCO EDLINE、The chrane Library、ScienceD irect、Web Of Science、OVID、中国期刊全文数据库、中文科技期刊数据库和万方数据库,结合手工检索有关于脱敏剂对牙本质黏结强度研究的随机或半随机对照实验。检索时限均为从建库至2016年6月18日,无地区和语言限制。由2位研究者根据纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料和评价纳入研究的方法学质量后,采用RevM an5.2软件进行Meta分析。结果与结论:(1)与不用Gluma脱敏剂处理相比,Gluma脱敏剂处理后运用自酸蚀黏接剂或者全酸蚀黏接剂的牙本质抗剪切强度差异无显著性意义;(2)Gluma脱敏剂处理后分别运用自酸蚀黏结剂与全酸蚀黏结剂进行牙本质黏结的抗剪切强度差异无显著性意义;(3)Gluma脱敏剂处理后运用自黏结型黏结剂对牙本质进行黏结后的抗剪切强度大于未用Gluma脱敏剂处理者;(4)因此在临床上选择应用Gluma脱敏剂做牙本质脱敏的时候,首先可以考虑自黏结材料,其次,自酸蚀和全酸蚀黏结材料要先分析具体的成分,含有酸或者可以溶解掉蛋白晶体的优先考虑。

牙本质基质在组织再生中的应用

组织器官病变严重影响到人们的生活质量,组织器官缺损可能威胁人们的生命,组织、器官缺损的修复和功能重建是现代医学面临的挑战。组织工程为再生组织器官带来希望。组织工程支架为细胞的生长、增殖和分化提供了微环境,而且影响着形成组织的大小和形态。牙本质基质作为一种天然的生物活性支架,具有良好的生物相容性,在组织工程中得到广泛的应用,成为研究热点。学者们以牙本质基质为支架,开展了包括牙根、牙周、牙髓、骨等软硬组织缺损修复的研究,取得了一系列重要进展。本文对牙本质生物学特性、牙本质基质在组织再生中的应用等进行综述,为临床应用牙本质基质进行组织再生提供参考。

组织工程化牙本质种子细胞的研究进展

成牙本质细胞是牙齿发育的重要细胞,寻找形成成牙本质细胞的种子细胞,获得稳定可靠的细胞来源是组织工程化牙本质研制的先决条件。牙胚、牙乳头、牙髓,甚至脱落的乳牙牙髓里都存在形成牙齿的前体细胞。本文就近年来组织工程化牙本质种子细胞的研究现状进行了综述。