不同鈦及鈦合金表面形貌對細菌黏附影響的實驗探究
本文關(guān)鍵詞:不同鈦及鈦合金表面形貌對細菌黏附影響的實驗探究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目的:隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,口腔種植已逐漸成為臨床口腔修復(fù)的主要手段。但就目前來看,種植修復(fù)的遠期成功率仍需進一步提高。經(jīng)過實驗及臨床證實[1]:種植體周圍炎是影響遠期成功率的重要因素之一,而種植體上菌斑生物膜的形成在種植體周圍炎的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。實驗表明[2],口腔環(huán)境中的鏈球菌和放線菌等早期定植菌為菌斑生物膜的形成提供了良好的環(huán)境和基礎(chǔ)條件,使得種植體周圍炎的可疑致病菌:牙齦卟啉單胞菌(Pg)、中間普氏菌(Pi)等細菌大量附著并繁殖,從而造成菌群關(guān)系失衡,導(dǎo)致種植最終失敗。種植體頸部在組織結(jié)構(gòu)與天然牙相比較仍存在一定區(qū)別,這些薄弱環(huán)節(jié)導(dǎo)致其表面更容易受微生物及其毒性產(chǎn)物的侵襲[3]。因而,設(shè)計合適的種植體頸部表面形貌來防止細菌的定植對于確保種植義齒的臨床成功至關(guān)重要。本實驗希望通過比較口腔中早期定植菌在鈦及鈦合金不同表面的粘附情況,從而確定不利于菌斑形成的純鈦及鈦合金表面,以尋找到有利于提高種植體遠期成功率的種植體頸部表面形貌設(shè)計方案。方法:選用純鈦及鈦合金圓盤作為實驗試件,變形鏈球菌S.mutans UA159作為實驗菌株。試驗中首先在各實驗試件表面分別運用機械打磨(M)、酸蝕(AE)、電化學(xué)腐蝕(ECE)、電化學(xué)腐蝕+酸蝕(ECA)四種方法制作出不同形態(tài)表面。選用掃描電子顯微鏡及激光共聚焦顯微鏡觀察各純鈦及鈦合金試件的表面形貌并檢測粗糙度。培養(yǎng)得到穩(wěn)定菌株后,選用光學(xué)顯微鏡及革蘭染色法進行鑒定。將實驗試件和S.mutans UA159在適宜的環(huán)境中共同培養(yǎng)后,掃描電子顯微鏡觀察各實驗試件表面細菌粘附情況,利用MTT法檢測各實驗試件表面細菌的附著量,對比純鈦及鈦合金不同表面形態(tài)下細菌的附著差異。結(jié)果:1.掃描電子顯微鏡下觀察顯示:純鈦試件M組表面較光滑,鏡下表現(xiàn)為平行溝壑條紋;AE組表面微粗糙,可見直徑約20-50nm較尖銳納米級突起均勻分布;ECE組表面粗糙均勻,可見開口直徑約15-35um微米級碗狀凹,邊緣清晰,分布均勻,凹內(nèi)布滿大小約50-100nm的微小突起;ECA組表面粗糙且有凹均勻分布,可見開口直徑約15-35um微米級碗狀凹,凹中可見直徑約5-15nm納米級觸角狀突起均勻分布。鈦合金試件M組表面光滑,鏡下表現(xiàn)為長條紋狀溝壑,淺于純鈦M組;AE組表面略粗糙,可見表面均勻分布著直徑約20-50nm納米級突起,頭部圓頓;ECE組表面粗糙有凹,可見表面均勻分布著口大底小袋狀凹,開口為直徑約5-10um的不規(guī)則圓形,凹底分散著大小為10-30nm微小點狀突起;ECA組表面粗糙,凹均勻分布,開口直徑約5-10um,圓凹中可見直徑約20-50nm、長度不等的納米級突起均勻分布,呈觸角狀,頭部尖銳。2.激光共聚焦顯微鏡下觀察顯示:純鈦試件M組表面分布較淺條紋狀溝壑;AE組可見試件表面凹凸不平、縱向高度不一致;ECE組表面均勻分布著直徑相近、立體結(jié)構(gòu)呈類圓球形凹,深約7.15um;ECA組表面均勻分布立體結(jié)構(gòu)呈類圓球形凹,深約6.36um。鈦合金試件M組表面分布條紋狀溝壑;AE組可見試件表面縱向高度不一致、粗糙不平整;ECE組試件表面分布著大小略不等、立體結(jié)構(gòu)為類球形坑孔,深約6.96um;ECA組試件表面均勻分布著空間結(jié)構(gòu)呈多重類圓形凹套疊的類球形結(jié)構(gòu),主凹深約6.44um。3.激光共聚焦顯微鏡下測得各組的表面粗糙度,純鈦試件M組Ra=0.393um、AE組Ra=0.451um、ECE組Ra=1.542um及ECA組Ra=1.548um。鈦合金試件M組Ra=0.372um、AE組Ra=0.427um、ECE組Ra=1.536um及ECA組Ra=1.522um。4.BHI固體培養(yǎng)基上,變形性鏈球菌S.mutans UA159無特殊氣味,呈邊緣不規(guī)則、突起白色菌落形態(tài);BHI液體培養(yǎng)基中,菌液呈現(xiàn)淡黃色、清亮無渾濁狀態(tài)。光學(xué)顯微鏡下,實驗菌呈藍紫色球形菌體,簇擁排列為長短不一鏈狀。5.細菌附著情況:掃描電子顯微鏡下,各實驗組菌體形態(tài)無顯著差別。經(jīng)過數(shù)量統(tǒng)計,純鈦試件表面細菌粘附量比較為ECA組ECE組AE組M組,其中ECE組分別與AE組、M組相比較均具有統(tǒng)計學(xué)差異,ECA組分別與AE組、M組相比較均具有統(tǒng)計學(xué)差異,ECE組與ECA組相較、AE組與M組相比較無統(tǒng)計學(xué)差異。鈦合金試件表面細菌粘附量比較為ECA組ECE組AE組M組,其中ECE組分別與AE組、M組相比較均具有統(tǒng)計學(xué)差異,ECA組分別與AE組、M組相比較均具有統(tǒng)計學(xué)差異,ECE組與ECA組相比、AE組與M組相比均無統(tǒng)計學(xué)差異。純鈦及鈦合金兩組采用相同方法處理得到的不同表面相比均無統(tǒng)計學(xué)意義。6.MTT檢測:純鈦試件吸光度均值大小為ECA組ECE組AE組M組,ECE組分別與AE組、M組之間均具有統(tǒng)計學(xué)差異,與ECA組之間無統(tǒng)計學(xué)差異,ECA組分別與AE組、M組之間均具有統(tǒng)計學(xué)差異,AE組與M組之間無統(tǒng)計學(xué)差異。鈦合金試件吸光度均值大小為ECA組ECE組AE組M組,ECE組分別與AE組、M組之間均具有統(tǒng)計學(xué)差異,與ECA組之間不具有統(tǒng)計學(xué)差異,ECA組分別與AE組、M組之間均具有統(tǒng)計學(xué)差異,AE組與M組之間不具有統(tǒng)計學(xué)差異。純鈦及鈦合金兩組采用相同方法處理得到的不同表面相比均不具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論:1.純鈦電化學(xué)腐蝕獲得的孔徑為15-35um、深度為7.15um及純鈦電化學(xué)腐蝕+酸蝕方法獲得的孔徑為15-35um、深度為6.36um的均勻碗狀凹表面,分別與機械打磨方法及酸蝕方法制得的表面相比更利于細菌的粘附。納米結(jié)構(gòu)對細菌的粘附無顯著影響。2.鈦合金電化學(xué)腐蝕方法制得孔徑為5-10um、深度6.96um及鈦合金電化學(xué)腐蝕+酸蝕方法制得孔徑為5-10um、深度為6.44um的均勻淺碗狀凹表面,分別與機械打磨方法以及酸蝕方法制得的表面相比,更利于細菌的粘附。納米結(jié)構(gòu)對細菌的粘附無顯著影響。3.機械表面與酸蝕表面相比,細菌粘附無明顯差異。
【關(guān)鍵詞】:變形性鏈球菌 細菌粘附 鈦合金表面 純鈦表面 表面改性
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R783.6
【目錄】:
- 中文摘要4-7
- Abstract7-13
- 第1章 前言13-15
- 第2章 材料及方法15-21
- 2.1 材料15-16
- 2.1.1 細菌、試件15
- 2.1.2 儀器設(shè)備15-16
- 2.1.3 試劑及實驗用品16
- 2.2 方法16-21
- 2.2.1 純鈦實驗試件表面制備16-17
- 2.2.2 鈦合金實驗試件表面制備17-18
- 2.2.3 SEM觀察實驗試件的表面形貌特點18
- 2.2.4 LSCM觀察實驗試件的表面形貌特點18
- 2.2.5 實驗菌株變形鏈球菌(S.mutans UA159)復(fù)蘇和培養(yǎng)18
- 2.2.6 變形鏈球菌(S.mutans UA159)鑒定18-19
- 2.2.7 MTT法檢測細菌粘附量19
- 2.2.8 SEM觀察實驗試件的表面形貌特點19-20
- 2.2.9 統(tǒng)計學(xué)處理20-21
- 第3章 結(jié)果21-34
- 3.1 SEM及LSCM觀察純鈦試件表面形貌特點21-25
- 3.1.1 機械打磨組(M)21
- 3.1.2 酸蝕組(AE)21-22
- 3.1.3 電化學(xué)腐蝕組(ECE)22-24
- 3.1.4 電化學(xué)腐蝕+酸蝕組(ECA).24-25
- 3.2 SEM及LSCM觀察鈦合金試件表面形貌特點25-29
- 3.2.1 機械打磨組(M)25
- 3.2.2 酸蝕組(AE)25-26
- 3.2.3 電化學(xué)腐蝕組(ECE)26-28
- 3.2.4 電化學(xué)腐蝕+酸蝕組(ECA)28-29
- 3.3 純鈦及鈦合金試件表面粗糙度檢測結(jié)果29
- 3.4 觀察及鑒定變形性鏈球菌S.mutans UA15929-34
- 3.4.1 細菌菌落觀察29
- 3.4.2 細菌革蘭染色29-30
- 3.4.3 SEM下純鈦及鈦合金試件表面細菌附著情況30-32
- 3.4.4 SEM下純鈦及鈦合金試件表面細菌附著數(shù)量統(tǒng)計32-33
- 3.4.5 MTT法檢測純鈦及鈦合金試件不同表面UA159的附著33-34
- 第4章 討論34-37
- 第5章 結(jié)論37-38
- 參考文獻38-42
- 導(dǎo)師簡介42-43
- 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果43-44
- 致謝44
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