氧化锆基台与钛基台细菌黏附的比较

张志清,孙艳华,尹玉成,周华亮

(1.深圳市罗湖区人民医院,广东 深圳 518020;2.深圳市康泰健义齿加工中心,广东 深圳 518052)

近年来,人们在重视植入材料的生物相容性及骨整合界面的同时,已经逐渐认识到种植修复成功的另一个关键因素,即种植体—基台界面。基台是种植体穿出口腔黏膜连接上部结构与植入体的部分。基台部件接口处易于细菌聚集,使种植体周围软硬组织遭受微生侵袭的可能性增大可导致种植体周围炎的产生,甚至导致骨融合的丧失[1]。如能减少细菌在基台材料表面的黏附定植并形成菌斑,是阻止其进一步发挥致病性的基础。本实验通过变形链球菌在氧化锆基台与钛金属基台表面的粘附能力进行比较观察,寻求不利于细菌黏附的种植基台提供依据,以期为临床应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

二氧化锆产地德国 Degudent德固萨股份有限公司。Tiliteh含钛医学合金 产地美国,Talladium INC公司。变形链球菌 UA159中山大学口腔基础实验室提供。所用仪器:①蔡司荧光倒置显微镜 Axio observer Z1。②贝克曼生物安全柜SG-403。③恒温培养箱 Shellab LI20-2。所用试剂:英韦创津公司 L-7012 LIVE/DEAD BacLightTMBacterial Viability Kit(Molecular Probes Inc.),含有两种荧光染液 SYTO-9和PI,其中 SYTO9使活细菌发出绿色荧光,PI使死细菌发出红色荧光,实际观察中,红色通道中可见到死菌数目很少,荧光强度偏低,陶瓷试件及钛片均有相当强度的自发荧光,故选择对比较强,数目较多的活菌作为拍照通道。环恺微生物公司生产 BHI培养基。

1.2 实验过程

1.2.1 试件预备:分别将氧化锆陶瓷与钛合金制作成10cm×10cm×2cm的试片,每组六片。试件表面依次用200#、400#、600#、1000#、1200#(氧化锆陶瓷在1200#粗砂纸、水磨砂纸磨光后用松风产陶瓷抛光轮抛光 )1500#、2000#,砂纸磨光。处理完成的各试件经蒸馏水冲洗后,超声清洗10min,置于蒸馏水中,室温保存。

1.2.2 样品前处理:纯水清洗 6次 ,乙醚乙醇混合物超声去油污及其它杂质,75%乙醇浸泡灭菌消毒,无菌水冲洗,干燥后均选择试件较光滑面倾斜向上加入人工唾液,37℃整体浸泡24h。

接种流程:变链球菌 UA159复苏增菌,PBS离心洗涤3次,PBS调整 CFU为 1.5× 109,试件从人工唾液中取出,无菌水轻轻洗涤 3次 ,同样是试件光滑面 45度角向上倾斜放入试管。加入5mL已调整好 CFU的 PBS菌液 37℃静置 1h。

染色拍照流程:将试件从试管中轻轻取出,无菌水小心清洗3次去除浮菌,使用英韦创津死菌活菌染色套装染色15min,纯水洗涤2次去除染色液后,于荧光倒置显微镜下拍照,FITC通道,成像倍数为400× ,曝光时间统一为1秒。每个试件取视野6个,一组试件即为 36个,两组共为72个视野进行粘附细菌计数。

设计、实施、评估者:实验设计、资料收集、实施为第一作者,评估为第二作者。统计用 Imagepro-Plus6.0软件。

2 结果

见图 1和表1。

图1 变形链球菌黏附形貌

表1 静止培养状态下两组试件表面变形链球菌的黏附数量的比较 ±s)

表1 静止培养状态下两组试件表面变形链球菌的黏附数量的比较 ±s)

与氧化锆陶瓷组细菌黏附量比有显著性差异,P＜0.01。

组别 变形链球菌黏附数量氧化锆陶瓷组 6.581±2.8150钛合金试件组 14.0156±2.5820

3 讨论

种植体周围炎的发生严重影响了其远期成功率,阻碍了在临床上的进一步推广应用。菌斑聚集是种植体周围炎发病的始动因素,细菌的黏附与定植有一定的顺序,链球菌和放线菌倍认为是早期定植菌,且为后期定植菌(它们需要较高的生长条件)的附着提供表面,变形链球菌是口腔链球菌的主要菌种之一,对牙面有很高的亲和力,因此本实验选取它进行细菌黏附实验。细菌在种植体材料表面的黏附是一个复杂的过程,其粘附机制目前尚不完全明了,且影响因素也颇多,如种植材料方面、微生物方面、宿主方面[2]。粗糙度对细菌定植的影响微生物在材料表面的黏附量与材料表面的粗糙度有关。粗糙的表面可为细菌提供附着的场所,并产生屏障效应使其免受唾液流动、咀嚼、吞咽及一些口腔清洁措施的影响,是菌斑黏附的始动因素。尤其是在早期黏附中 ,与表面粗糙度有着很大的关系。牙面上形成获得性膜可以促进细菌对其表面的黏附,修复材料也可以形成获得性膜,唾液中的细菌就会向修复体表面结合,开始形成菌斑。氧化锆陶瓷时一种生物惰性材料,已有大量实验表明其具有优良的生物学性能。20世纪60年代末,有学者开始将氧化锆陶瓷作为生物材料进行研究和开发利用。众多的研究已证实氧化锆比钛金属具有更好的生物相容性。Bindl[3]对瓷基台和全瓷修复体的种植义齿周围组织比患者口腔的天然牙有更健康的牙周,全瓷修复的种植义齿周围组织的出血指数、菌斑指数和炎症的发生率均低于患者口腔内的天然牙。实验中氧化锆组试件粘附细菌数少于钛合金组试件黏附细菌数。这与金恩龙等[4]在氧化锆与钛合金表面粗糙度无明显差异情况下得出的实验结果相同。氧化锆陶瓷作为种植体基台材料具有优良的生物相容性及其美学效果已得公认。尽管本实验存在有一定的局限性,其在一定程度上可减少细菌附着定植水平,降低种植体周围炎的发生。

[1] Quirynen M,van der Mei HC,Bollen CM,et al.An in vivo study of theinfiuence of surface roughness of implants on the microbiology of supra andsubgingival plaque[J].JDent res,1993,72:(1):304-1309

[2] Li H,Zhou ZR,Zhang J.Comparison study of friction behavior of natural tooth and various dental prosthetic materials[J].Tribology,2001,21:172-174

[3] Bindl A,Momann W H.Survival rate of mono-ceramic and cerami ic-coreCAD/CAM-gene rated anterior coir crowns over2-5years[J].EurJ Oral Sci,2004,112(2):197-204

[4] 金恩龙,焦艳军,孟淑云,等.氧化锆陶瓷和钛合金表面粗糙度与细菌黏附的比较 [J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(49):9611-9613