氧化鋯基臺與鈦基臺細菌黏附的比較

張志清,孫艷華,尹玉成,周華亮

(1.深圳市羅湖區人民醫院,廣東 深圳 518020;2.深圳市康泰健義齒加工中心,廣東 深圳 518052)

近年來,人們在重視植入材料的生物相容性及骨整合界面的同時,已經逐漸認識到種植修復成功的另一個關鍵因素,即種植體—基臺界面。基臺是種植體穿出口腔黏膜連接上部結構與植入體的部分。基臺部件接口處易于細菌聚集,使種植體周圍軟硬組織遭受微生侵襲的可能性增大可導致種植體周圍炎的產生,甚至導致骨融合的喪失[1]。如能減少細菌在基臺材料表面的黏附定植并形成菌斑,是阻止其進一步發揮致病性的基礎。本實驗通過變形鏈球菌在氧化鋯基臺與鈦金屬基臺表面的粘附能力進行比較觀察,尋求不利于細菌黏附的種植基臺提供依據,以期為臨床應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

二氧化鋯產地德國 Degudent德固薩股份有限公司。Tiliteh含鈦醫學合金 產地美國,Talladium INC公司。變形鏈球菌 UA159中山大學口腔基礎實驗室提供。所用儀器:①蔡司熒光倒置顯微鏡 Axio observer Z1。②貝克曼生物安全柜SG-403。③恒溫培養箱 Shellab LI20-2。所用試劑:英韋創津公司 L-7012 LIVE/DEAD BacLightTMBacterial Viability Kit(Molecular Probes Inc.),含有兩種熒光染液 SYTO-9和PI,其中 SYTO9使活細菌發出綠色熒光,PI使死細菌發出紅色熒光,實際觀察中,紅色通道中可見到死菌數目很少,熒光強度偏低,陶瓷試件及鈦片均有相當強度的自發熒光,故選擇對比較強,數目較多的活菌作為拍照通道。環愷微生物公司生產 BHI培養基。

1.2 實驗過程

1.2.1 試件預備:分別將氧化鋯陶瓷與鈦合金制作成10cm×10cm×2cm的試片,每組六片。試件表面依次用200#、400#、600#、1000#、1200#(氧化鋯陶瓷在1200#粗砂紙、水磨砂紙磨光后用松風產陶瓷拋光輪拋光 )1500#、2000#,砂紙磨光。處理完成的各試件經蒸餾水沖洗后,超聲清洗10min,置于蒸餾水中,室溫保存。

1.2.2 樣品前處理:純水清洗 6次 ,乙醚乙醇混合物超聲去油污及其它雜質,75%乙醇浸泡滅菌消毒,無菌水沖洗,干燥后均選擇試件較光滑面傾斜向上加入人工唾液,37℃整體浸泡24h。

接種流程:變鏈球菌 UA159復蘇增菌,PBS離心洗滌3次,PBS調整 CFU為 1.5× 109,試件從人工唾液中取出,無菌水輕輕洗滌 3次 ,同樣是試件光滑面 45度角向上傾斜放入試管。加入5mL已調整好 CFU的 PBS菌液 37℃靜置 1h。

染色拍照流程:將試件從試管中輕輕取出,無菌水小心清洗3次去除浮菌,使用英韋創津死菌活菌染色套裝染色15min,純水洗滌2次去除染色液后,于熒光倒置顯微鏡下拍照,FITC通道,成像倍數為400× ,曝光時間統一為1秒。每個試件取視野6個,一組試件即為 36個,兩組共為72個視野進行粘附細菌計數。

設計、實施、評估者:實驗設計、資料收集、實施為第一作者,評估為第二作者。統計用 Imagepro-Plus6.0軟件。

2 結果

見圖 1和表1。

圖1 變形鏈球菌黏附形貌

表1 靜止培養狀態下兩組試件表面變形鏈球菌的黏附數量的比較 ±s)

表1 靜止培養狀態下兩組試件表面變形鏈球菌的黏附數量的比較 ±s)

與氧化鋯陶瓷組細菌黏附量比有顯著性差異,P＜0.01。

組別 變形鏈球菌黏附數量氧化鋯陶瓷組 6.581±2.8150鈦合金試件組 14.0156±2.5820

3 討論

種植體周圍炎的發生嚴重影響了其遠期成功率,阻礙了在臨床上的進一步推廣應用。菌斑聚集是種植體周圍炎發病的始動因素,細菌的黏附與定植有一定的順序,鏈球菌和放線菌倍認為是早期定植菌,且為后期定植菌(它們需要較高的生長條件)的附著提供表面,變形鏈球菌是口腔鏈球菌的主要菌種之一,對牙面有很高的親和力,因此本實驗選取它進行細菌黏附實驗。細菌在種植體材料表面的黏附是一個復雜的過程,其粘附機制目前尚不完全明了,且影響因素也頗多,如種植材料方面、微生物方面、宿主方面[2]。粗糙度對細菌定植的影響微生物在材料表面的黏附量與材料表面的粗糙度有關。粗糙的表面可為細菌提供附著的場所,并產生屏障效應使其免受唾液流動、咀嚼、吞咽及一些口腔清潔措施的影響,是菌斑黏附的始動因素。尤其是在早期黏附中 ,與表面粗糙度有著很大的關系。牙面上形成獲得性膜可以促進細菌對其表面的黏附,修復材料也可以形成獲得性膜,唾液中的細菌就會向修復體表面結合,開始形成菌斑。氧化鋯陶瓷時一種生物惰性材料,已有大量實驗表明其具有優良的生物學性能。20世紀60年代末,有學者開始將氧化鋯陶瓷作為生物材料進行研究和開發利用。眾多的研究已證實氧化鋯比鈦金屬具有更好的生物相容性。Bindl[3]對瓷基臺和全瓷修復體的種植義齒周圍組織比患者口腔的天然牙有更健康的牙周,全瓷修復的種植義齒周圍組織的出血指數、菌斑指數和炎癥的發生率均低于患者口腔內的天然牙。實驗中氧化鋯組試件粘附細菌數少于鈦合金組試件黏附細菌數。這與金恩龍等[4]在氧化鋯與鈦合金表面粗糙度無明顯差異情況下得出的實驗結果相同。氧化鋯陶瓷作為種植體基臺材料具有優良的生物相容性及其美學效果已得公認。盡管本實驗存在有一定的局限性,其在一定程度上可減少細菌附著定植水平,降低種植體周圍炎的發生。

[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] 金恩龍,焦艷軍,孟淑云,等.氧化鋯陶瓷和鈦合金表面粗糙度與細菌黏附的比較 [J].中國組織工程研究與臨床康復,2008,12(49):9611-9613