納米氫氧化鈣根管充填材料對乳牙根管治療的安全性研究

劉明 李澤 劉紅娟 王文宇

納米氫氧化鈣根管充填材料對乳牙根管治療的安全性研究

劉明 李澤 劉紅娟 王文宇

目的 研究納米氫氧化鈣材料應用于乳牙根管充填治療的安全性。方法 實驗分為三組,實驗組為納米氫氧化鈣根充材料浸提液, 陰性對照組為0.9%氯化鈉溶液, 陽性對照組為蒸餾水, 各10 ml, 在體外加入0.2ml的新鮮稀釋的抗凝兒童血液, 檢測三組實驗對象的吸光光度值, 計算溶血率。結果 溶血率為 3.96%(<5%)。結論 納米氫氧化鈣具有良好的血液相容性, 作為乳牙根管充填材料是安全、可靠的。

溶血率；乳牙根管充填；納米氫氧化鈣

在兒童混合牙列階段, 乳牙牙根的生理性吸收會使乳牙根管充填材料完全暴露于牙周組織, 并與牙周組織和新萌出的恒牙密切接觸, 因此根管內充填材料需要具備較高的生物安全性, 作者已經證實了納米氫氧化鈣根充材料的急性全身毒性反應較低、細胞毒性反應較小, 生物安全性較好。

溶血實驗是細胞毒性評價的的一個補充實驗, 它通過檢測長期與骨和軟組織接觸的醫用生物材料在體外的急性溶血反應, 定性、定量地評估紅細胞的溶解、破壞和血紅蛋白的游離程度, 對生物材料的血液相容性進行評估, 是目前臨床應用前粗篩的標志性體外試驗, 具有操作安全、高效、精確、實用等優點, 目前被認為是金標準。本實驗旨在通過溶血實驗測定納米氫氧化鈣根充材料與兒童血液的相容性, 為兒童根管充填材料的臨床應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1. 1 試劑 生理鹽水、蒸餾水、抗凝試管(美國)。

1. 2 試驗儀器 島津UV-260型紫外-可見光光分度計(日本島津)、W21Cr600型電熱恒溫水溫箱(無錫精密儀器制造廠)、離心機(北京醫用離心機廠)、電子秤(上海精科實業有限公司)。

1. 3 分組 陰性對照組：生理鹽水10 ml, 3管；實驗組：浸提液的提取：將納米氫氧化鈣根管充填材料放置于100%濕度、37℃的恒溫箱中固化24 h后, 研磨成粉末狀, 稱取粉末2.0 g, 按照2.0 g/10 ml的比例配制成浸提液, 并在高溫、高壓、121℃的條件下浸提1 h, 3管；陽性對照組：蒸餾水10 ml, 3管。

1. 4 實驗步驟 ①新鮮兒童稀釋血液制備［1］：0.5 ml, 檢測血紅蛋白的含量, 將其加入到2~3 ml生理鹽水中, 將血紅蛋白含量稀釋為(1.25±0.125)mg/ml、混勻、放入(4±2)℃的冰箱中待用。②將3組試管放在37℃的恒溫水浴箱中溫育半小時后, 加入新鮮稀釋的抗凝兒童血液0.2 ml；③輕輕混勻后再放置于37℃的恒溫水浴箱中溫育1小時；④離心：轉速800轉/min, 5 min；⑤檢測：將波長設定為545 nm, 分別取各管上清液200 ul、取3次, 用比色杯測定各管的吸光度值,將檢測各管3次吸光光度值的平均值作為每管的OD值［2］。

1. 5 結果計算及判斷標準［2］溶血率(%)=Dr-Dnc / Dpc-Dnc×100%公式中Dr代表實驗組的吸光度值, Dnc代表陰性對照組的吸光度值, Dpc代表陽性對照組的吸光度值。溶血率>5%, 表明材料血液相容性差。溶血率≤5%, 表明材料血液相容性好。

2 結果

表1 各組材料的吸光光度值

圖1 三組材料的吸光光度值

3 討論

本實驗采用納米氫氧化鈣根充材料的浸提液與兒童新鮮稀釋血液在體外模擬體內環境進行溶血實驗, 檢測納米氫氧化鈣根充材料的血液相容性。

口腔醫學生物材料在應用于臨床前必須通過一系列的生物安全性能的檢測, 目前納米氫氧化鈣根充材料已經通過了急性全身毒性實驗、細胞毒性實驗［3,4］。由于納米氫氧化鈣是一種無定形、白色粉末狀的高分子物質, 微結構為條塊狀,其粒徑較小、比表面積大, 生物活性較強, 能穿透機體的多種生物屏障而對機體組織產生影響, 通常這種高分子物質通過材料表面機械損傷的物理作用和材料可溶性殘余分子的化學作用引起紅細胞中的蛋白質、脂質的含量和生物特性發生變化, 導致紅細胞的完整性遭到破壞而出現非滲透性溶血,從而對機體造成不可修復性損傷［5,6］。因此檢測該材料的血液相容性是十分必要的, 溶血實驗是細胞毒性評價的的一個補充實驗, 它通過檢測長期與骨和軟組織接觸的醫用生物材料在體外的急性溶血反應, 來判定生物材料能否應用于臨床,目前溶血試驗被認為是金標準, 具有安全、快速、準確、實用等優點［4］。溶血試驗的基本原理：醫學生物材料或浸提液與血液直接接觸時, 材料的物理、化學特性、材料的外表結構、組成成分等可能會引起紅細胞的溶解、破壞從而導致血紅蛋白的釋放, 造成游離的血漿、血紅蛋白增加, 對機體產生毒副作用, 使機體組織遭到破壞。體外檢測紅細胞的溶解和血紅蛋白游離的程度, 對醫學生物材料的血液相容性進行評價。所有物質在光譜分析中均有特定的吸收光譜, 因此用分光光度儀檢測材料的吸光光度值, 并準確地進行定性、定量分析,精確計算材料的溶血率來準確、客觀評價材料對機體的溶血性能, 以判定材料是否能安全地應用于臨床［7］。

在正常根管充填時, 根管充填糊劑是接觸不到血液的,偶爾在超充時, 充填器械超出根尖孔, 刺傷根尖周, 并將帶出的根充材料直接作用于根尖周組織, 根充材料才會與血液產生直接接觸, 但是乳牙牙根在生理性吸收時, 由于牙根是漸進性消失, 乳牙牙根內原有的根充材料逐漸完全暴露于牙周組織并與其密切接觸, 因此有必要對根管充填材料進行溶血性能的檢測。本實驗采用納米氫氧化鈣根充糊劑的浸提液在體外模擬生物體的溫度與兒童新鮮抗凝稀釋血直接接觸一定時間后, 檢測吸光度值, 并準確計算材料的溶血率從而判定材料對機體的溶血性能, 該試驗能精確反映出納米氫氧化鈣根管充填材料對兒童紅細胞和血紅蛋白的影響, 為乳牙根管充填材料提供臨床應用的理論依據。

本試驗采用了兒童新鮮血液, 首先檢測血紅蛋白含量(要求條件：男性的血紅蛋白含量是12~16 mg/ml, 女性的血紅蛋白含量是11~14 mg/ml, 配置成血紅蛋白含量為(1.25±0.125)mg/ml的新鮮稀釋血液, 波長設定為545 nm, 分光光度儀檢測納米氫氧化鈣的浸提液和血液混合后離心形成的上清液, 其分光光度值在(0.8±0.3)范圍內有效。

由表及圖可見陰性對照組的分光光度值在0.017~0.0256之間, 陽性對照組的分光光度值在0.6~0.8之間, 完全滿足ISO陰性對照組(<0.03)和陽性對照組［(0.8±0.3)范圍內］的要求, 因此該溶血試驗的結果是可信、準確的。

納米氫氧化鈣的溶血率為3.96%,

本研究采用納米氫氧化鈣根管充填材料的浸提液直接與新鮮的兒童稀釋血液在體外模擬機體內環境進行直接接觸、相互作用的溶血實驗, 證明納米氫氧化鈣符合口腔醫用材料對溶血率的要求, 說明納米氫氧化鈣根充材料具有良好的血液相容性, 作為乳牙根充材料是安全、可靠的, 為臨床應用提供理論依據。

［1］ 國家藥典委員會.中國藥典.第一部.北京:中國醫藥科技出版社, 2005:80.

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［3］ 劉明,李澤,殷良民.納米氫氧化鈣根管充填材料的細胞毒性分析.中國誤診學雜志, 2010,10(15):3564.

［4］ 劉明.納米氫氧化鈣根充材料對乳牙的細胞毒性研究.中國婦幼保健, 2010,25(17):2435-2436.

［5］ 史一杰,程剛.納米制劑生物安全性評價研究進展.沈陽藥科大學學報, 2010, 27(12):987-992.

［6］ Chow S, Chom J, Jeong J Y, et al. Size dependent tissue kinetics of PEG-coated gold nanoparticles. Toxicology and Applied Phamacology, 2010,245(1):116-123.

［7］ 于天亮,謝偉麗,王曉蓉,等.一種新型口腔修復納米樹脂生物安全性的初步評價.口腔醫學研究, 2010,25(4):460-463.

吉林省科技廳資助項目：(項目編號：20080442-2)；長春市科技局資助項目(項目編號：08SF40)

130021 長春, 吉林省人民醫院口腔科