發(fā)布時(shí)間：2018-05-09 20:15

  本文選題：天然羥基磷灰石/磷酸四鈣/聚丙烯酸復(fù)合材料(NHA/TTCP/PAA) + 新型牙根尖充填材料(NRFM)��； 參考：《東南大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：牙根尖充填材料種類眾多,形式各樣,但均具有一定缺陷。理想的牙根尖充填材料應(yīng)具有良好的封閉性、無(wú)毒性及致癌性、體積穩(wěn)定、不受潮濕等因素影響、X射線阻射、易于臨床操作、抑菌性能及生物相容性良好等。到目前為止,還沒有一種牙根尖充填材料能達(dá)到上述全部要求。因此,研制一種理想的新型牙根尖充填材料具有十分重要的臨床意義及應(yīng)用前景。羥基磷灰石是人體骨骼及牙齒等硬組織主要成分之一,具有優(yōu)良的生物活性及生物相容性,因而被廣泛應(yīng)用于齒科材料。但羥基磷灰石粉體在手術(shù)后易移位、機(jī)械及成形能力性能差等缺點(diǎn)限制了其作為人工骨及齒科材料的應(yīng)用。磷酸鈣骨水泥是一種自固化非陶瓷羥基磷灰石類骨修復(fù)材料,能在人體生理環(huán)境下發(fā)生水化固化反應(yīng),生成羥基磷灰石,具有良好的生物相容性及骨傳導(dǎo)性能。但其固化時(shí)間長(zhǎng)、抗壓強(qiáng)度低、固化早期與水或血液接觸易于崩解等缺點(diǎn)限制了其在根管外科手術(shù)中的臨床應(yīng)用。為了克服上述材料的缺點(diǎn),本論文首次將天然羥基磷灰石、磷酸四鈣、聚丙烯酸、檸檬酸、檸檬酸鈉及氧化鋯等材料復(fù)合,研制出一種新型牙根尖充填材料。該材料具有良好的理化性能及生物相容性,有望成為理想的牙根尖充填材料。本論文主要包括以下幾個(gè)方面的工作：1、天然羥基磷灰石/磷酸四鈣/聚丙烯酸復(fù)合材料的制備、表征及其性能研究首次采用質(zhì)量比為43.5%天然羥基磷灰石,43.5%磷酸四鈣、8.7%聚丙烯酸、2.15%檸檬酸及2.15%檸檬酸鈉為粉體,液劑為蒸餾水,按粉液比為5：1進(jìn)行調(diào)拌,制備出天然羥基磷灰石/磷酸四鈣/聚丙烯酸復(fù)合材料(NHA/TTCP/PAA)。該材料的x射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)及傅里葉紅外光譜(FTIR)表征結(jié)果顯示,其主要成分為羥基磷灰石及羧酸鈣鹽。理化性能檢測(cè)結(jié)果顯示：NHA/TTCP/PAA調(diào)拌時(shí)呈面團(tuán)狀,具有優(yōu)良的操作性能；固化時(shí)間為11.03±0.78min;固化1d及7d的抗壓強(qiáng)度分別為25.58±2.68MPa及38.21±5.72MPa；pH值介于6.13～8.37之間,24h后即呈弱堿性；孔隙率為13.91%；溶解度為介于1.28%-1.33%；在磷酸緩沖液(PBS)中不會(huì)被崩解,具有良好的抗稀散性能；接觸角為54.330±8.99°,親水性良好；但其X射線阻射值較低,僅等效于1.11±0.05mm的純鋁,不符合ISO 6876：2001相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)胞相容性研究結(jié)果顯示,該材料的細(xì)胞毒性分級(jí)為0級(jí)或I級(jí),符合GB/T16886.5-2003標(biāo)準(zhǔn),均為合格。因此,NHA/TTCP/PAA具有良好的理化性能及細(xì)胞相容性,臨床應(yīng)用前景良好。2、基于NHA/TTCP/PAA的新型牙根尖充填材料制備、表征及其性能研究在NHA/TTCP/PAA粉體中分別添加20%氧化鋯、氧化鉍及硫酸鋇等X射線阻射劑,制備出三種含X射線阻射劑NHA/TTCP/PAA材料,即含氧化鋯NHA/TTCP/PAA (NHA/TTCP/PAA-Zr)、含氧化鉍NHA/TTCP/PAA (NHA/TTCP/PAA-Bi)及含硫酸鋇NHA/TTCP/PAA(NHA/TTCP/PAA-Ba)。含X射線阻射劑NHA/TTCP/PAA材料的XRD、 SEM及FTIR表征結(jié)果顯示,其主要成分為羥基磷灰石、羧酸鈣鹽及其所含的X射線阻射劑。理化性能檢測(cè)結(jié)果顯示：該類材料除具有NHA/TTCP/PAA相似的理化性能外,NHA/TTCP/PAA-Bi及NHA/TTCP/PAA-Zr的X射線阻射值分別等效于5.22±0.23mm及3.63±0.22mm純鋁,達(dá)到ISO 6876：2001相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；7d組的抗壓強(qiáng)度分別為53.28±2.78MPa及62.19±8.87MPa,顯著大于NHA/TTCP/PAA的抗壓強(qiáng)度(P0.05)。細(xì)胞相容性研究結(jié)果顯示：新鮮材料組(固化10min)及固化組(固化24h)含X射線阻射劑NHA/TTCP/PAA材料的細(xì)胞毒性分級(jí)為0級(jí)或Ⅰ級(jí),符合GB/T16886.5-2003標(biāo)準(zhǔn),均為合格；在所有測(cè)試的材料中,JHA/TTCP/PAA-Zr的細(xì)胞毒性最小。鑒于NHA/TTCP/PAA-Zr具有更好的理化性能及細(xì)胞相容性,本論文將其確定為新型牙根尖充填材料(NRFM)。3、NRFM、 MTA及GIC三種牙根尖充填材料的封閉性能對(duì)比研究牙根尖充填材料的封閉性能是影響根管外科手術(shù)成功關(guān)鍵因素之一。本論文通過建立人離體牙根管及模擬根管的微滲漏模型,采用染色法對(duì)NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料的封閉性進(jìn)行對(duì)比研究。研究結(jié)果顯示：MTA的微滲漏最小,NRFM次之,GIC的微滲漏最大,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。利用SEM檢測(cè)材料與人離體牙根管邊緣適合性,結(jié)果顯示,MTA及NRFM的邊緣適合性好,GIC的邊緣適合性差。4、NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料的生物相容性對(duì)比研究由于牙根尖充填材料直接與根尖周圍組織相接觸,生物相容性是其最重要的性能之一。本論文從整體水平及細(xì)胞水平對(duì)NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料的生物相容性進(jìn)行研究。1)采用SD大鼠皮下植入實(shí)驗(yàn)檢鋇NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料對(duì)皮下結(jié)締組織反應(yīng)性,結(jié)果顯示：術(shù)后1w,所有實(shí)驗(yàn)材料組的皮下組織均產(chǎn)生較為嚴(yán)重的炎癥反應(yīng),但隨著植入時(shí)間的延長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組的皮下組織炎癥反應(yīng)均較術(shù)后1w組顯著減輕。NRFM組與陰性對(duì)照組相似,炎癥反應(yīng)最輕；MTA及GIC組雖然炎癥反應(yīng)減輕,但在材料植入12w后,仍有一些炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),其炎癥反應(yīng)程度及范圍均較NRFM嚴(yán)重(P0.05)。上述三種牙根尖充填材料中,NRFM的組織相容性最佳。2)采用Transwell小室系統(tǒng)檢測(cè)了NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料對(duì)人成骨肉瘤細(xì)胞(MG-63細(xì)胞)的增殖與分化作用的影響,結(jié)果顯示：與陰性對(duì)照組相比,NRFM對(duì)MG-63細(xì)胞無(wú)明顯抑制作用,且能顯著促進(jìn)5d及7d組細(xì)胞的堿性磷酸酶(ALP)活性(P0.05); MTA組對(duì)5d及7d組的MG-63細(xì)胞有顯著抑制作用,但能顯著促進(jìn)ALP的活性(P0.05)；與NRFM及MTA不同,GIC組不僅對(duì)5d組的MG-63細(xì)胞有顯著抑制作用,而且能顯著抑制3d、5d及7d組的ALP活性(P0.05)。在這三種材料中,NRFM細(xì)胞毒性最小,且有促進(jìn)MG-63細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化作用。5、NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料對(duì)MG-63細(xì)胞成骨分化的分子機(jī)理研究本論文采用基因表達(dá)譜芯片檢測(cè)了與NRFM、MTA及GIC三種牙根尖充填材料共培養(yǎng)5d后MG-63細(xì)胞的基因表達(dá),研究結(jié)果顯示：NRFM組有2950個(gè)、MTA有2273個(gè)及GIC組有404個(gè)基因發(fā)生差異表達(dá)(P0.05)。采用DAVID在線數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)3種材料的差異表達(dá)基因進(jìn)行GO功能分類分析,結(jié)果顯示：NRFM組、MTA組及GIC組的差異表達(dá)基因分別影響6個(gè)、5個(gè)和1個(gè)與成骨分化相關(guān)的功能類別;NRFM組還影響2個(gè)與成牙相關(guān)的功能類別。差異表達(dá)基因參與的生物學(xué)通路分析結(jié)果顯示：NRFM和MTA組誘導(dǎo)MG-63細(xì)胞向成骨細(xì)胞的分化與PI3K-AKT信號(hào)通路和MAPK信號(hào)通路相關(guān),而GIC組僅與PI3K-AKT信號(hào)通路相關(guān)。實(shí)時(shí)定量PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：待驗(yàn)證的6個(gè)與成骨分化相關(guān)基因的差異表達(dá)值與其基因表達(dá)譜芯片結(jié)果基本相吻合,說明基因表達(dá)譜芯片實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好的可靠性和重復(fù)性。本論文研制的NRFM,主要成分為羥基磷灰石、羧酸鈣鹽及氧化鋯等。與MTA及GIC等材料相比,NRFM具有適宜的固化時(shí)間、pH值、良好的抗稀散性能等理化性能及良好的生物相容性,并能誘導(dǎo)MG-63細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化。因此,NRFM有望成為一種理想的新型牙根尖充填材料。
[Abstract]:A new type of dental root tip filling material is prepared from natural hydroxyapatite , tetracalcium phosphate , polyacrylic acid , citric acid , sodium citrate and zirconium oxide .
The curing time was 11.03 鹵 0.78 min , and the compressive strength of curing 1d and 7d was 25.58 鹵 2.68MPa and 38.21 鹵 5.72MPa , respectively .
the pH value is between 6.13 and 8.37 , and the pH value is weak alkaline after 24h ;
the porosity is 13.91 % ;
the solubility is between 1.28 % and 1.33 % ;
not disintegrated in phosphate buffer solution ( PBS ) , and has good anti - thinning property ;
The contact angle was 54.330 鹵 8.99 擄 and the hydrophilicity was good ;
The results show that NHA / TTCP / PAA - Bi and NHA / TTCP / PAA - Zr are equivalent to 5.22 鹵 0.23mm and 3.63 鹵 0.22 mm pure aluminum respectively .
The compressive strength of the 7d group was 53.28 鹵 2.78MPa and 62.19 鹵 8.87MPa , which was significantly higher than that of NHA / TTCP / PAA ( P0.05 ) .
In this paper , the biological compatibility of three kinds of dental root tip filling materials ( NRFM ) , MTA and GIC was studied .
The effects of NRFM , MTA and GIC on proliferation and differentiation of human osteosarcoma cells ( MG - 63 cells ) were investigated . The results showed that NRFM inhibited the proliferation and differentiation of human osteosarcoma cells ( MG - 63 cells ) .
The results showed that NRFM and MTA group induced MG - 63 cells to differentiate into osteoblasts . The results showed that NRFM had better physical and chemical properties , such as hydroxyapatite , calcium carboxylate and zirconium oxide . The results showed that NRFM had good physical and chemical properties , such as hydroxyapatite , MTA and GIC , and it could induce differentiation of MG - 63 cells to osteoblast .

【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R783.1
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本文編號(hào)：1867270