【摘要】：種植義齒已成為當今缺牙患者最理想的修復方式。但患有全身系統(tǒng)疾病的患者在接受種植義齒治療時還存著一定的風險，尤其是糖尿病患者。主因種植體與骨的結合率低，骨結合延緩，最終可導致種植體骨結合失敗。目前，全球糖尿�。―iabetesmellitus，DM）的患病率持續(xù)增高，已達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，其更易導致患者缺牙。因此，渴望通過種植義齒恢復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，提高種植體骨結合率及成功率，一直是全球學者研究的熱點和難點。最新研究表明，種植體表面隨時間的延長會由生物活性變?yōu)樯锒栊�，而紫外光催化處理可以重新恢復鈦種植體表面的生物活性，促進成骨細胞的增值、分化、蛋白吸附和細胞黏附，從而能夠提高種植體骨結合。 本課題將紫外光催化處理的種植體應用于構建完成的2型糖尿病大鼠動物模型，以觀察紫外光催化處理的種植體對種植體周圍骨結合的影響，評價其是否能改善2型糖尿病大鼠的種植體骨結合，為臨床上應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合率及成功率提供新思路及實驗基礎。 主要實驗方法和結果： 1.實驗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，隨機選取32枚種植體和16枚鈦片經(jīng)紫外光照處理48小時，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分為兩組（每組8枚），分別對鈦片的表面親水性及表面化學成分進行測試評估。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含量的變化進行分析。 結果：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構。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，以隨機血糖16.7mmol/L為造模成功的標準，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，隨機分為實驗組（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驗組和對照組大鼠的雙側脛骨近骺端。術后4、8周時處死、取材，每個時間點每組取材8只大鼠，獲得16個帶種植體的脛骨標本，8個標本用80%酒精固定，行Micro-CT掃描重建，并對骨參數(shù)進行分析，比較兩組間的差異；其余8個標本置于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。進行麗春紅三色法染色分析并測量骨-種植體接觸率（BIC）。同時對硬組織切片噴金，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。 結果： （1）36只建模的SD大鼠，剔除4只血糖水平未達標準（隨機血糖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。實驗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結果：掃描重建結果顯示術后4、8周時，實驗組較對照組種植體周圍骨質沉積多，骨小梁排列規(guī)則且連續(xù)。骨小梁參數(shù)統(tǒng)計分析顯示：種植體植入4周時，實驗組較對照組相比，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，實驗組較對照組相比，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果顯示：術后4、8周，實驗組較對照組種植體周圍骨結合范圍廣，周圍骨密度高，骨小梁排列較規(guī)則且連續(xù)。4周時，骨-種植體接觸率（BIC）（%）對照組為41.7±2.4，實驗組為61.1±2.5（P0.05）；8周時，，對照組為48.8±2.5，實驗組為71.7±4.2（P0.05）。4、8周時，BIC實驗組均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P0.05）。 （4）SEM觀察和線性EDS分析表明：實驗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合不緊密，中間有軟組織介入。 研究結論： （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分析結果表明，鈦片表面在經(jīng)紫外光催化處理后，表面吸附的碳氫化合物的量減少，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大鼠種植體骨結合率以及周圍骨組織密度，促進種植體周圍骨結合。為今后臨床上應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驗基礎。
【圖文】：

等研究表明在糖化血紅蛋白控制在一個比較低的范圍內的糖尿病患者，種植失敗率跟糖尿病持續(xù)的時間有明顯的相關性。全世界報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 不同文獻報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[18, 98-100]。體外實驗表明，紫外光催化鈦表面大大增強了包括蛋白吸附，成骨細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胞數(shù)量顯著增加，表明光催化的鈦表面對遠距離細胞有吸附作用[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，鈦表面暴露在空氣中會不可避免的積累碳氫化合物，紫外光的處理可將碳氫化合物去除，使陽離子的Ti4+更多的暴露，帶負電的蛋白更易于與其結合[103-105]。蛋白吸附和細胞黏附與鈦表面的碳氫化合物量成負相關[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，干細胞/骨祖母細胞黏附在種植體表面，其程度可能是影響細胞伸展，增值，分化的因素[106-110]，蛋白吸附在細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氫化合物后生物活性變化的示意圖[16]。
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R783.6

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉明;潘薇;陳德才;;甲狀旁腺激素治療骨質疏松癥的研究進展[J];中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志;2012年02期

2 趙領洲;張玉梅;;影響成骨細胞在種植體表面黏附的因素[J];牙體牙髓牙周病學雜志;2007年11期

3 王峰;宋應亮;;Ⅱ型糖尿病影響種植體周圍骨結合因素的研究進展[J];牙體牙髓牙周病學雜志;2009年08期

本文編號：2692834