【摘要】：目的:本實驗擬利用多巴胺(dopamine,DA)氧化自聚合形成的聚多巴胺(polydopamine,PDA)在聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,PEEK)表面原位還原并沉積納米銀粒子,制成聚醚醚酮-聚多巴胺-銀復(fù)合材料(PEEK-PDA-Ag)。通過體外實驗對該復(fù)合材料進行抗菌性能檢測、細胞生物相容性檢測,及動物體內(nèi)實驗觀察該復(fù)合材料的軟組織愈合效果,初步評價該復(fù)合材料的抗菌性能與生物相容性,為載銀PEEK復(fù)合材料在口腔種植方向的研究提供實驗數(shù)據(jù)。方法:載銀PEEK材料制備:將直徑為5mm的PEEK圓棒切割制成直徑5mm,厚度1mm的圓片,然后用砂紙逐級打磨拋光,清洗并消毒備用。將制備好的PEEK片浸漬于2 g/L的DA溶液中,室溫下攪拌反應(yīng)24小時,得到覆蓋PDA涂層的PEEK材料(PEEK-PDA)。將PEEK-PDA置于0.05mol/L AgN0_3溶液中,避光條件下振蕩反應(yīng)4小時,得到載銀的PEEK材料(PEEK-PDA-Ag)。根據(jù)試件表面的涂層不同,分為A組(PEEK)、B組(PEEK-PDA)、C組(PEEK-PDA-Ag)進行后續(xù)實驗。用掃描電子顯微鏡觀察試件表面形貌,能譜分析儀檢測試件表面元素成分及含量,接觸角測定儀檢測試件表面親水性能。載銀PEEK材料對牙齦卟啉單胞菌(porphyromonas gingivalis,P.g)的作用研究:以P.g為實驗菌種,三組試件與P.g菌液共同培養(yǎng),掃描電鏡觀察試件表面的細菌粘附數(shù)量、CCK-8法檢測細菌在材料表面的早期粘附數(shù)量(1小時、2小時、4小時)、平板計數(shù)法檢測材料的抗菌率、細菌粘附率。載銀PEEK材料對人牙齦成纖維細胞(Human gingival fibroblasts,HGFs)的作用研究:以HGFs為實驗細胞,用掃描電鏡觀察細胞在三種材料表面的粘附形態(tài)并測定細胞分離率,CCK-8法檢測細胞在材料表面的增殖,天狼星紅染色吸光度值檢測材料表面膠原纖維沉積量。載銀PEEK材料軟組織愈合效果觀察:將PEEK加工成直徑3mm,長度6mm的種植體,表面處理方法如前所述。以健康雌性新西蘭兔作為實驗對象,將種植體植入實驗動物右下頜門齒拔牙窩,在術(shù)后14天、28天分別處死實驗動物,取材,HE染色觀察種植體周圍軟組織愈合情況。結(jié)果:載銀PEEK材料制備:(1)掃描電鏡觀察結(jié)果:有PDA涂層的材料表面較純PEEK粗糙,納米銀粒子呈圓形,在材料表面均勻分布,直徑在65nm左右;(2)能譜儀分析結(jié)果:純PEEK表面的元素組成為C、O,經(jīng)過DA溶液處理后,材料表面的元素組成為C、O、N,再經(jīng)過AgNO_3溶液處理后,材料表面元素組成為C、O、N、Ag;(3)接觸角檢測結(jié)果:PEEK組表面接觸角為108.4~°±1.4~°,PEEK-PDA組表面接觸角為71.8~°±1.0~°,PEEK-PDA-Ag組表面接觸角為53.4~°±1.5~°。載銀PEEK材料對P.g的作用研究:(1)掃描電鏡觀察結(jié)果:A組材料表面細菌粘附數(shù)量最多,B組次之,C組最少。(2)CCK-8法檢測結(jié)果:1小時A組黏附數(shù)量較B組與C組多,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。隨著時間的延長,2小時、4小時各組細菌黏附數(shù)量均逐漸增多,A組材料表面黏附細菌數(shù)量仍然最多,B組黏附數(shù)量較少,C組細菌數(shù)量最少,但三組之間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。(3)平板計數(shù)法結(jié)果:可見血平板培養(yǎng)基上A組菌落數(shù)量最多,B組菌落數(shù)量較少,C組菌落數(shù)量最少。B組的抗菌率為66.57%,C組抗菌率96.66%;B組細菌黏附率為33.43%,C組細菌黏附率3.34%。抗菌率和黏附率三組之間兩兩比較均具有統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。載銀PEEK材料對HGFs的作用研究:(1)掃描電鏡觀察結(jié)果:A組表面粘附的HGFs呈半球形突起于試件表面,偽足伸出較少,細胞伸展面積較小;B組HGFs平鋪于試件表面,可見較多的板狀偽足伸出,絲狀偽足伸出少見,細胞伸展面積較大;C組HGFs同A組一樣也呈半球形突起于試件表面,有板狀偽足伸出但數(shù)量較B組少,有較多的絲狀偽足伸出,細胞伸展面積較大。(2)細胞分離率:A組細胞分離率68.78%±3.32%,B組54.92%±4.96%,C組56.98%±4.00%,A組與B組、C組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),B組與C組差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。(3)CCK-8法檢測結(jié)果:隨著時間延長,在各組試件表面成纖維細胞均顯示出增殖趨勢。第1天,A組表面細胞數(shù)量相對較多,C組細胞數(shù)量次之,B組數(shù)量最少,A組與B、C之間比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。第3天與第5天時,A、B組細胞數(shù)量均較C組多,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。第7天時,B組細胞數(shù)量最多,A組細胞數(shù)量次之,C組細胞數(shù)量最少,三組之間兩兩比較差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。(4)天狼星紅染色結(jié)果:第3天、7天時,B組天狼星紅染色吸光度值較A組、C組高,且差異具有具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。第14天時,B組、C組天狼星紅染色吸光度值較A組高,且差異具有具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。載銀PEEK材料軟組織愈合效果觀察:HE染色結(jié)果示,術(shù)后14天時三組種植體周圍軟組織愈合良好,在種植體-軟組織界面可見上皮層,無釘突,沿與種植體長軸方向向根方生長。A組、B組上皮細胞生長較快。術(shù)后28天時,三組種植體周圍上皮附著基本形成,上皮條帶較14天時增厚明顯,結(jié)合上皮長度較天然牙短,但上皮厚度較天然牙厚,大體組織形態(tài)接近天然牙。結(jié)論:本實驗通過對制備的載銀聚醚醚酮材料進行抗菌性能、生物學(xué)性能檢測,可得出以下結(jié)論:1.本研究成功制得PEEK載銀材料PEEK-PDA-Ag。2.PEEK-PDA-Ag的親水性能優(yōu)于PEEK、PEEK-PDA。3.PEEK-PDA-Ag能減少牙齦卟啉單胞菌的黏附并抑制其增殖,具有良好的抗菌作用。4.人牙齦成纖維細胞在PEEK-PDA-Ag材料表面伸展面積較大,黏附效果較好。5.PEEK-PDA-Ag對人牙齦成纖維細胞的增殖無明顯毒性反應(yīng)。6.PEEK-PDA-Ag有利于人牙齦成纖維細胞的膠原纖維分泌。7.PEEK-PDA-Ag種植體周圍軟組織愈合良好,上皮形態(tài)接近天然牙。
【圖文】：

較純 PEEK 表面粗糙。硝酸銀溶液中的銀離子在 PDA 的還原性作用下，原位形成納米銀顆粒并均勻地沉積到 PEEK-PDA 表面，形成 PEEK-PDA-Ag。納米銀粒子呈圓形，分布均勻，經(jīng)測量其直徑在 30nm-100nm 之間，，大多數(shù)粒子直徑在 65nm 左右。SEM 觀察結(jié)果見圖 1-1、圖 1-2。

分布均勻，經(jīng)測量其直徑在 30nm-1nm 左右。SEM 觀察結(jié)果見圖 1-1、圖 試件表面 SEM 觀察（放大倍數(shù)：×20 000；AB 組：PEEK-PDA；C 組：PEEK-PDA-Ag）on of each specimen surface by SEM (magnificatEEK; group B: PEEK-PDA; group C: PEEK-PDA
【學(xué)位授予單位】：西南醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R783.1

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本文編號：2646297