【摘要】：種植義齒已成為當(dāng)今缺牙患者最理想的修復(fù)方式。但患有全身系統(tǒng)疾病的患者在接受種植義齒治療時(shí)還存著一定的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是糖尿病患者。主因種植體與骨的結(jié)合率低，骨結(jié)合延緩，最終可導(dǎo)致種植體骨結(jié)合失敗。目前，全球糖尿病（Diabetesmellitus，DM）的患病率持續(xù)增高，已達(dá)6.4%以上，且患病人群的年齡分布也越來越低。我國的糖尿病患病率已達(dá)到了9.7%，其中90%以上為2型糖尿病患者（Type2diabetes mellitus，T2DM）。牙周炎是糖尿病并發(fā)癥之一，其更易導(dǎo)致患者缺牙。因此，渴望通過種植義齒恢復(fù)缺牙的糖尿病患者越來越多。如何滿足糖尿病患者人群對種植義齒治療的需求，提高種植體骨結(jié)合率及成功率，一直是全球?qū)W者研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。最新研究表明，種植體表面隨時(shí)間的延長會由生物活性變?yōu)樯锒栊裕贤夤獯呋幚砜梢灾匦禄謴?fù)鈦種植體表面的生物活性，促進(jìn)成骨細(xì)胞的增值、分化、蛋白吸附和細(xì)胞黏附，從而能夠提高種植體骨結(jié)合。 本課題將紫外光催化處理的種植體應(yīng)用于構(gòu)建完成的2型糖尿病大鼠動(dòng)物模型，以觀察紫外光催化處理的種植體對種植體周圍骨結(jié)合的影響，評價(jià)其是否能改善2型糖尿病大鼠的種植體骨結(jié)合，為臨床上應(yīng)用紫外光催化處理的種植體來提高2型糖尿病缺牙患者的種植體骨結(jié)合率及成功率提供新思路及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 主要實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果： 1.實(shí)驗(yàn)鈦樣表面的紫外光催化處理及表面特性分析 方法：64枚鈦種植體和32枚鈦片經(jīng)微弧氧化（MAO）粗化處理后，電鏡下觀察其表面形貌，并黑暗儲存四周，隨機(jī)選取32枚種植體和16枚鈦片經(jīng)紫外光照處理48小時(shí)，剩余的32枚種植體和16枚鈦片未經(jīng)紫外光照處理。種植體和鈦片的紫外光催化處理采用15W紫外光殺菌燈（航云牌，北京），光照強(qiáng)度：0.05mW/cm~2（λ=360±20nm）和2mW/cm~2（λ=250±20nm）。16枚鈦片經(jīng)紫外光催化處理后隨機(jī)分為兩組（每組8枚），分別對鈦片的表面親水性及表面化學(xué)成分進(jìn)行測試評估。親水性的測試是通過測量試樣表面液滴的接觸角；表面化學(xué)成分采用X射線光電子能譜（XPS）檢測，對表面元素C、O、Ti含量的變化進(jìn)行分析。 結(jié)果：種植體和鈦片經(jīng)MAO處理后表面變粗糙，形成類似火山口樣微孔結(jié)構(gòu)。經(jīng)紫外光催化處理的鈦片與未經(jīng)紫外光催化處理的鈦片相比，接觸角從82±3變?yōu)?°；表面化學(xué)成分中C元素的含量下降，而O和Ti元素的含量上升。 2.紫外光催化種植體對2型糖尿病大鼠種植體周圍骨結(jié)合的影響 方法：36只9周齡健康雄性SD大鼠，經(jīng)高脂高糖飼料喂養(yǎng)4周后，一次性腹腔注射鏈脲佐菌素（STZ）(30mg/kg)，七天后剪尾取末梢血測量血糖，以隨機(jī)血糖16.7mmol/L為造模成功的標(biāo)準(zhǔn)，最終獲得32只建模成功的SD大鼠。將建模成功的32只2型糖尿病SD大鼠，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（紫外光催化處理種植體組16只）和對照組（未經(jīng)紫外光催化處理種植體組16只）。將32枚經(jīng)紫外光催化處理的種植體和32枚未經(jīng)紫外光催化處理的種植體分別植入實(shí)驗(yàn)組和對照組大鼠的雙側(cè)脛骨近骺端。術(shù)后4、8周時(shí)處死、取材，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)每組取材8只大鼠，獲得16個(gè)帶種植體的脛骨標(biāo)本，8個(gè)標(biāo)本用80%酒精固定，行Micro-CT掃描重建，并對骨參數(shù)進(jìn)行分析，比較兩組間的差異；其余8個(gè)標(biāo)本置于10％中性甲醛溶液固定7d，經(jīng)過脫水、包埋、切片處理，獲得厚約40μm包含種植體的不脫鈣硬組織切片。進(jìn)行麗春紅三色法染色分析并測量骨-種植體接觸率（BIC）。同時(shí)對硬組織切片噴金，行SEM觀察和線性EDS分析，觀察比較兩組大鼠的骨-種植體界面接觸情況的差異。 結(jié)果： （1）36只建模的SD大鼠，剔除4只血糖水平未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)（隨機(jī)血糖16.7mmol/L）的SD大鼠，最終獲得32只建模成功的2型糖尿病SD大鼠，注射STZ7天后，對SD大鼠血糖進(jìn)行測量，血糖值范圍為20.21±0.31mmol/L。造模成功的SD大鼠體重明顯升高。實(shí)驗(yàn)過程中大鼠血糖水平維持在穩(wěn)定的狀態(tài)，無死亡。 （2）Micro-CT結(jié)果：掃描重建結(jié)果顯示術(shù)后4、8周時(shí)，實(shí)驗(yàn)組較對照組種植體周圍骨質(zhì)沉積多，骨小梁排列規(guī)則且連續(xù)。骨小梁參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析顯示：種植體植入4周時(shí)，實(shí)驗(yàn)組較對照組相比，Tb.Th、BS/BV均明顯增高(P＜0.05)，而Tb.Sp明顯降低(P＜0.05)；植入8周時(shí)，實(shí)驗(yàn)組較對照組相比，Tb.N、BS/BV、BV/TV均明顯增高（P＜0.05），而Tb.Sp明顯降低(P＜0.05)。 （3）硬組織切片麗春紅三色染色結(jié)果顯示：術(shù)后4、8周，實(shí)驗(yàn)組較對照組種植體周圍骨結(jié)合范圍廣，周圍骨密度高，骨小梁排列較規(guī)則且連續(xù)。4周時(shí)，骨-種植體接觸率（BIC）（%）對照組為41.7±2.4，實(shí)驗(yàn)組為61.1±2.5（P0.05）；8周時(shí)，，對照組為48.8±2.5，實(shí)驗(yàn)組為71.7±4.2（P0.05）。4、8周時(shí)，BIC實(shí)驗(yàn)組均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）。 （4）SEM觀察和線性EDS分析表明：實(shí)驗(yàn)組種植體與成熟骨組織直接接觸，中間無軟組織介入；對照組種植體與骨結(jié)合不緊密，中間有軟組織介入。 研究結(jié)論： （1）MAO處理的鈦片，經(jīng)紫外光照催化處理后，表面由疏水性變?yōu)橛H水性；XPS分析結(jié)果表明，鈦片表面在經(jīng)紫外光催化處理后，表面吸附的碳?xì)浠衔锏牧繙p少，紫外光催化處理可將鈦表面的含碳污染物去除。 （2）紫外光催化處理的種植體可提高2型糖尿病SD大鼠種植體骨結(jié)合率以及周圍骨組織密度，促進(jìn)種植體周圍骨結(jié)合。為今后臨床上應(yīng)用紫外光催化的種植體來提高2型糖尿病缺牙患者的種植成功率奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【圖文】：

等研究表明在糖化血紅蛋白控制在一個(gè)比較低的范圍內(nèi)的糖尿病患者，種植失敗率跟糖尿病持續(xù)的時(shí)間有明顯的相關(guān)性。全世界報(bào)道的糖尿病患者的種植失敗率是不一致的，從4.4%到14.3%，如圖2所示[36-44]。圖2 不同文獻(xiàn)報(bào)道的不同糖尿病人群的種植失敗率

發(fā)生在紫外光催化的高度骨引導(dǎo)性種植體。這一有效的光催化作用已經(jīng)在多種形貌的鈦種植體得到證實(shí)[18, 98-100]。體外實(shí)驗(yàn)表明，紫外光催化鈦表面大大增強(qiáng)了包括蛋白吸附，成骨細(xì)胞的黏附增值和分化[18, 98, 100]。除此以外，向光催化的鈦表面遷移的細(xì)胞數(shù)量顯著增加，表明光催化的鈦表面對遠(yuǎn)距離細(xì)胞有吸附作用[100, 101]。經(jīng)光催化的鈦與未經(jīng)處理的鈦的不同特性意味著鈦表面從生物惰性到生物活性的轉(zhuǎn)變[101, 102]。這種生物活性可能與光催化鈦表面的凈化作用有關(guān)，鈦表面暴露在空氣中會不可避免的積累碳?xì)浠衔铮贤夤獾奶幚砜蓪⑻細(xì)浠衔锶コ�，使陽離子的Ti4+更多的暴露，帶負(fù)電的蛋白更易于與其結(jié)合[103-105]。蛋白吸附和細(xì)胞黏附與鈦表面的碳?xì)浠衔锪砍韶?fù)相關(guān)[18]。蛋白吸附在生物材料表面是決定任何一種生物材料生物相容性的因素最重要的步驟。通過蛋白的吸附，干細(xì)胞/骨祖母細(xì)胞黏附在種植體表面，其程度可能是影響細(xì)胞伸展，增值，分化的因素[106-110]，蛋白吸附在細(xì)胞新陳代謝和功能上起決定性作用。下圖為紫外光解鈦表面碳?xì)浠衔锖笊锘钚宰兓氖疽鈭D[16]。
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R783.6

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：2692834