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放疗对狗下颌纯钛种植体与骨接触作用的影响
目的:观察放疗对狗下颌纯钛种植体与骨接触作用的影响.方法:8只成年雄性杂种狗,拔除双侧下颌第3、4前磨牙和第1磨牙,形成无牙区.拔牙后3个月,用电子直线加速器照射一侧下颌无牙区,单一剂量15Gy.另一侧不接受照射,作为对照.放疗后3个月,狗双侧下颌无牙区各植入纯钛种植体4枚,其中两枚种植体无任何辅助治疗措施.种植术后1.5个月和3个月分别处死2只动物取材.结果:放疗侧种植体的种植体-骨接触率与对照侧相比,有明显下降,在统计学上有显著差异(P=0.0001＜0.01);放疗后种植体周围骨小梁体积百分比具体数值下降,统计学上差异不明显(P=0.071＞0.05).结论:放疗会影响狗下颌纯钛种植体与骨的接触作用.
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人牙周膜成纤维细胞在纯钛表面附着的电镜观察
目的:研究人牙周膜成纤维细胞(PDLF)在纯钛金属表面的结合形式和超微结构.方法:将纯钛试件放在12孔培养板内,取生长良好的第五代人牙周膜成纤维细胞接种在试件表面,培养72h后取出,原位包埋法制作透射电镜标本,透射电镜观察.结果:人牙周膜成纤维细胞在纯钛表面附着形式不同于上皮细胞在金属表面的附着形式,细胞与金属结合界面中未观察到典型半桥粒结构.人牙周膜成纤维细胞胞浆中,细胞器发达,富含与蛋白质合成、代谢及增殖等生物学功能有关的细胞超微结构,如粗面内质网、线粒体、核糖体、细胞核等.结论:人牙周膜成纤维细胞在钛金属表面的附着形式,不同于上皮细胞的附着形式,表现为蛋白合成旺盛,可能为细胞直接附着,其具体附着形式还待进一步研究.
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两种钛种植体骨界面SEM观察和电子探针元素分析
目的:研究钛种植体的两种表面形态与其骨结合界面的关系.方法:在猴下颌磨牙区分期分别植入CDIC和ITI-TPS钛种植体,对界面进行光镜、扫描电镜观察和电子探针元素分析.结果:光镜和扫描电镜观察,种植后1个月的界面只有少量的骨形成;1～3个月的ITI-TPS种植界面的骨形成较CDIC者明显;种植后1年,二者未见明显差别.元素分析,界面钛、钙、磷相互渗透,各期ITI-TPS界面钛的渗透密度均较相应时期CDIC者高.结论:埋植后1～3个月,ITI-TPS种植体骨整合性优于CDIC种植体,但随时间的延长,两种种植体均可形成良好的骨性结合界面.ITI-TPS种植体渗透至界面周围组织的钛离子多于CDIC种植体者.
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钛种植体-骨间隙愈合界面成骨方式的激光共聚焦显微镜观察
目的:观察钛种植体一骨界面的新生骨形成情况,探讨在间隙愈合模型中种植体和骨表面是否存在双向成骨现象.方法:将4枚带有环形凹槽的纯钛种植体经喷砂、酸蚀处理后,植入兔股骨远端髁突内.术后第5d和第19d分别肌肉注射钙黄绿素和茜素红.采用激光共聚焦显微镜观察带种植体的硬组织切片.结果:激光共聚焦显微镜显示,种植体的间隙区域均有新生骨组织生成.在问隙区域,骨刨面和相应的种植体表面分别存在绿色荧光带(钙黄绿素),二者间不连续,而在19d时注射的茜素红所标记的红色荧光将二者连接融合,并可见大量红色荧光分布于绿色荧光周围.结论:种植体一骨界面存在远端成骨和接触成骨2种成骨方式,二者相向成骨.
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真空电弧离子镀对纯钛表面粗糙度影响的研究
目的:评价电弧离子镀膜对纯钛表面粗糙度的影响,为临床应用提供实验依据.方法:铸造12mm×12mm×1.4mm的纯钛试样共8个,常规喷砂和抛光处理后,分别测试真空电弧离子镀膜处理前和处理后的钛试件表面粗糙度(Ra),并进行配对T检验统计处理.结果:真空电弧离子镀膜表面处理前后表面粗糙度无统计学差异(P＞0.5).结论:电弧离子镀膜技术对铸钛件表面的粗糙度无不良影响,用于钛支架的表面着色改性,能保持原义齿表面的加工质量.
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钛支架式赝复体在一侧上颌骨缺损修复中的应用
目的:观察钛支架式赝复体在上颌骨缺损修复中的临床应用效果.方法:对10例一侧上颌骨缺损的患者,采用分层印模法,设计制作钛支架式中空阻塞器赝复体进行修复,并随访1-3年观察其疗效.结果:临床应用观察得知,10例钛支架式赝复体均获得了足够的支持和固位,功能状态时修复体具有良好的稳定性.面部塌陷外形有了很大改善,美观效果患者较满意.患者普遍反映钛支架式赝复体重量轻,体积小,摘戴方便、舒适、卡环弹性好、固位力强.结论:钛支架式赝复体生物相容性好,较好的恢复了语言、吞咽、吮吸、美观及部分咀嚼功能,使基牙免受过大负荷,有利于基牙和剩余组织的健康,大大提高了患者的生存质量.
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钛支架修复下颌骨缺损时义齿结构的应力分析
目的:对下颌植入钛支架上义齿支持结构的设计进行分析,提出优化方案.方法:建立在相应缺失牙部位预留孔道的下颌植入钛支架有限元模型.在不同加载力大小的情况下,下颌植入钛支架上不同的义齿支持结构设计时,分析其受力状况.结果:基桩颈部及预留孔径周围的钛板上受力后应力为集中.从整个钛支架看,应力值较低且分布均匀.颈部的应力值随孔道直径的增加而明显降低.基桩的高度与预留孔道的深度比例对应力的变化基本没有影响.结论:前牙有缺失时,选择预留孔径为2mm,周围钛板厚度为0.5mm.后牙有缺失时,选择预留孔径为4mm,周围钛板厚度为0.5mm.预留孔道的深度可在保证螺纹强度的前提下,尽量减小.根据所得的应力分布情况,可对钛板进行支架式的设计.
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钛合金口腔修复体的激光立体成形制备技术中钛粉末利用率的研究
目的:研究四种不同方法制备的钛粉末在相同的工艺条件下激光立体成形时的粉末利用率,用来指导适于激光立体成形的钛粉末制粉方法的选择.方法:选取氢化脱氢(HDH)法、动态氢化脱氢(DHDH)法、等离子旋转电极雾化(PREP)法及气雾化(GA)法制备的钛粉末,采用激光立体成形装备,分别在相同的工艺参数下进行粉末的单层单道熔覆试验,计算四种粉末的粉末利用率;同时采用高速摄影技术对各种粉末的输送过程进行观测,分析相同工艺参数下粉末利用率出现差异的原因.结果:各种方法制备的钛粉末利用率由高到低的顺序为GA法(均值为88.07%)＞HDH法(均值65.37%)＞DHDH法(均值43.43%)＞PREP法(均值为37.47%).总体均数的差别均具有统计学意义,这与粉末输送过程的高速摄影实验观察到的GA法制备的钛粉末流具有较好的会聚性和稳定性是一致的.结论:和另外3种方法制备的钛粉末相对比,GA法制备的钛粉具有高的激光立体成形粉末利用率.
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纯钛表面微弧氧化膜的结构与成分分析
目的:探讨纯钛表面应用微弧氧化技术进行改性的效果.方法:应用微弧氧化技术在纯钛表面制备陶瓷膜层,并用扫描电镜(SEM)观察其表面和横断面形貌,X射线能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析其元素成分和晶相结构.结果:微弧氧化处理后,纯钛表面生成微孔结构的氧化膜,膜层厚度约20μm,由O, Ti, Ca, P四种元素组成.膜层表面有火山丘状的微孔分布,直径约0.1μm-5μm.膜层由锐钛矿型和金红石型二氧化钛及少量结晶相羟基磷灰石组成.结论:经微弧氧化技术处理后,纯钛种植体表面生成了内层致密外层多孔的晶相二氧化钛膜,含有少量羟基磷灰石.此结论可供今后开发新型口腔种植材料参考.
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口腔修复技术进展(二)
四铸钛技术钛及钛合金具有优良的生物相容性、耐腐蚀性及生物力学性能,而且资源丰富、价格低廉,可满足口腔修复金属材料的大部分要求.是一种具有巨大开发潜力和应用前景的金属.
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激光快速成型纯钛耐腐蚀能力研究
目的:评价不同PH值对激光快速成型纯钛的耐腐蚀性能的影响.方法:以锻造商业纯钛(CP-Ti),Ti-6A1-4V,Ti-6AL1-7Nb合金作为对照,将激光快速成型纯钛(LRF-Ti)试样分别浸入人工唾液(pH=7)和1％乳酸溶液(pH=2.3)中,在37℃恒温下浸泡7d±1h;分别采用肉眼和扫描电镜观察试样的表面形貌,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)来测定浸泡液中离子析出浓度.结果:肉眼观察未见各组试样表面颜色发生明显改变;扫描电镜观察可见浸泡于1％乳酸中的CP-Ti试样表面有明显腐蚀坑形成,但未见明显的腐蚀产物,其余各组试样表面均未发现明显腐蚀坑和腐蚀产物;在2种PH值的浸泡溶液中,LRF-Ti的Ti离子析出浓度均明显低于CP-Ti;在四种试样中,每种金属试样的钛离子析出浓度在不同溶液中由高到低为:乳酸＞人工唾液.结论:低pH值会加速Ti离子的释放,且LRF-Ti在低pH值条件下的耐腐蚀性能优于CP-Ti,更适合用作人体植入材料.
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钛表面接枝聚乙二醇-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸聚合物分子刷对细菌和成骨细胞黏附的影响
目的 研究钛表面接枝聚乙二醇[poly(ethylene glycol) methacrylate,PEG]-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(arginine-glycine-aspartic,RGD)多肽聚合物分子刷对细菌和成骨细胞黏附的影响,探讨使种植体具有抗感染和加速骨结合功能的表面处理方法.方法 采用原子转移自由基聚合反应在固定有引发剂2-溴异丁酰溴的钛表面(Ti-Br)接枝PEG(Ti-PEG),在PEG分子末端接枝RGD多肽(Ti-PEG-RGD).用接触角测量仪和X射线光电子能谱仪对纯钛、Ti-Br、Ti-PEG和Ti-PEG-RGD进行表征;分别在纯钛组、Ti-PEG组、Ti-PEG-RGD组试件表面进行变形链球菌(Streptococcus mutans,Sm)、内氏放线菌(Actinomyces naeslundii,An)和成骨细胞MC3T3培养,行荧光显微镜和扫描电镜观测.结果 纯钛、Ti-Br、Ti-PEG、Ti-PEG-RGD表面接触角分别为＜10°、80°、45°、55°;X射线光电子能谱显示聚合物分子刷被成功接枝于钛表面.荧光显微镜和扫描电镜显示:纯钛培养Sm和An 24 h后表面黏附大量细菌,而Ti-PEG、Ti-PEG-RGD组细菌黏附较少,且散在分布;成骨细胞在纯钛和Ti-PEG组表面黏附较少,Ti-PEG-RGD组则黏附大量成骨细胞.结论 钛表面接枝PEG能抑制细菌及成骨细胞黏附,而接枝PEG-RGD不仅能抑制细菌黏附还能促进成骨细胞黏附.
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表面粗糙度对铸造纯钛表面细菌粘附影响的临床研究
目的评价不同表面形态与表面粗糙度对纯钛在口腔内戴用0.5年后的细菌粘附量与种类的影响.方法常规制作纯钛铸造试件30个,分为皱纹形和不同粗糙度的平面形共5组.选择6名口腔粘膜健康的无牙颌受试者,在其上颌总义齿基托磨光面和组织面的不同部位粘固试件.戴用义齿6个月后,检测各组试件粘附细菌的情况.结果①患者个体因素对纯钛铸件表面粘附的细菌量有明显的影响,但对细菌革兰染色分类影响不明显.②同一患者,试件表面粗糙度增加,细菌量明显增大(P<0.01),但细菌组成无明显变化;皱纹形试件比平面形试件滞留的细菌数量多,除G+球菌外,还附着G-球菌;相同粗糙度的2个试件,放于组织面者滞留的细菌数量比磨光面者明显减少(P<0.01),且前者粘附的主要为G-球菌和杆菌.结论从有益牙周组织健康的角度看,制作纯钛修复体时应尽可能采用平面形钛制修复体,磨改后应重视抛光,尤其是组织面.
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富血小板纤维蛋白提取液对钛表面成骨细胞黏附、增殖及分化的影响
目的：探讨富血小板纤维蛋白提取液（platelet-rich fibrin extract，PRFe）对钛表面成骨细胞黏附、增殖、分化的影响，探讨PRFe作为生长因子来源对种植体-骨结合的促进作用。方法实验组和对照组分别用含0.5%PRFe和不含PRFe的α-低必须培养基，在钛片表面接种成骨细胞（每组每时间点设3个重复样本）。扫描电镜及激光扫描共聚焦显微镜分别观察接种24、72 h后细胞黏附及12、24 h后细胞骨架形态。甲基噻唑基四唑法测定培养1、3、5、7 d的细胞增殖情况；碱性磷酸酶活性检测诱导1、3、5、7 d的细胞分化情况；荧光实时定量PCR（quantitative real-time PCR，qRT-PCR）测定诱导3和7 d成骨细胞核心结合因子α1（core-binding factorα1，Cbfα1）和骨钙蛋白的基因表达。结果扫描电镜及激光扫描共聚焦显微镜显示，随时间延长，实验组细胞形态较对照组更伸展，肌动蛋白排列更致密。培养1、3、5、7 d实验组细胞增殖（A值分别为0.299±0.002、0.517±0.004、0.810±0.002和1.203±0.011）均显著大于对照组（分别为0.198±0.003、0.399±0.002、0.588±0.002和0.897±0.005）（P<0.05）。培养1、3、5、7 d实验组碱性磷酸酶A值（分别为0.162±0.004、0.289±0.001、0.491±0.006和0.647±0.005）均显著大于对照组（分别为0.121±0.003、0.191±0.006、0.252±0.004和0.365±0.012）（P<0.05）。qRT-PCR显示，实验组Cbfα1和骨钙蛋白基因表达量（3 d：分别为1.50±0.04和3.37±0.17；7 d：分别为1.94±0.06和3.92±0.04）均显著高于对照组（3 d：均为1；7 d：分别为1.18±0.13和2.34±0.09）（P<0.05）。结论 PRFe能有效促进成骨细胞在钛表面的黏附、增殖和分化。
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亲水处理前后纯钛和钛锆合金种植体表面形貌及表面特性研究
目的 探讨亲水处理对纯钛和钛锆合金种植体表面形貌及表面特性的影响,为种植体表面改性研究提供参考.方法 使用喷砂酸蚀或喷砂酸蚀+亲水处理的方法,制备纯钛组、亲水性纯钛组、钛锆合金组、亲水性钛锆合金组试件(每组11个).通过表面接触角仪、扫描电镜、光学轮廓仪、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)以及拉曼光谱仪分析4组钛试件表面形貌及表面特性.结果 亲水性纯钛及亲水性钛锆合金表面接触角分别为1.6°±0.3°和1.5°±0.2°,纯钛及钛锆合金表面接触角分别为101.4°±4.6°和96.2°±3.0°.扫描电镜显示纯钛及钛锆合金表面的纳米突起较少甚至缺如,亲水性纯钛及亲水性钛锆合金表面的纳米突起则相对较多;亲水性纯钛表面纳米突起直径小且相对密集,亲水性钛锆合金表面纳米突起直径大且相对分散.光学轮廓仪及AFM显示亲水性纯钛和亲水性钛锆合金表面粗糙度均显著大于纯钛及钛锆合金(P＜0.05).拉曼光谱分析可见纯钛组表面仅存在非结晶型TiO2,而另3组均可见金红石型TiO2特征峰,但表现为横向不均匀性,在拉曼位移610 cm-1后4组拉曼光谱相似.结论 喷砂酸蚀+亲水处理可提高纯钛和钛锆合金的表面亲水性与表面粗糙度,提高纯钛和钛锆合金种植体的表面性能.
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三种镍钛机动器械预备后牙弯曲根管的成形效果
目的研究3种镍钛机动系统预备后牙弯曲根管的成形效果.方法选择离体下颌磨牙近中弯曲根管64个,包埋于Branmante模型中,随机分为4组:①Flexofile;②LightSpeed;③ProFile;④Qantec SC.根管预备至30号器械(主尖锉),分析各组的牙本质切削面积、根管壁小厚度和根管中心偏移.结果 Flexofile组在根尖区和根中段,牙本质切削面积和根管中心的偏移均为大,与LightSpeed和ProFile组间的差异具有显著性(P<0.05),Qantec SC在根尖区有过度切削;根中段远中侧的牙本质小厚度在Flexofile组为小,与LightSpeed组间的差异具有非常显著性(P<0.01);在根中段,Flexofile组中87%的根管中心移向远中侧,镍钛各组中,仅1/3的根管中心移向远中.结论Flexofile预备弯曲根管,根尖和根中段成形不良,使用LightSpeed和ProFile则可获得良好的成形.
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钛表面微米坑复合纳米管形貌对骨髓间充质干细胞内质网应激的激活及其与成骨分化的关系
目的 探讨钛表面微米坑复合纳米管(micropit/nanotube topography,MNT)形貌对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMMSC)内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的激活及其与成骨分化的联系,以期为生物材料表面形貌设计提供依据.方法 纯钛试件分为4组:对照组(仅抛光处理)、毒胡萝卜素组(thapsigargin,TG,细胞接种于抛光钛表面,0.1 μmol/L TG处理9h)、MNT5组和MNT20组(抛光钛经酸蚀形成微米坑后,分别用5和20V阳极氧化处理制备纳米管).扫描电镜观察试件表面形貌,接种BMMSC并成骨诱导7、14和21 d后,分别行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、胶原和矿化结节染色及半定量分析,透射电镜观察接种12h后BMMSC内质网形态的变化.荧光实时定量PCR检测ERS相关基因[免疫球蛋白重链结合蛋白质(immunoglobulin heavy chain binding protein,BiP)、蛋白激酶受体样内质网激酶(protein kinase receptorlike endoplasmic reticulum kinase,PERK)、转录激活因子4(activating transcription factor 4,ATF4)]的表达.结果 成骨诱导后TG和MNT20组ALP分泌、胶原合成和矿化结节形成均显著高于对照组(P＜0.05).相比对照组,TG、MNT5和MNT20组BMMSC内质网腔不同程度扩张、膨胀;与对照组相比,TG组BiP、PERK、ATF4表达量(分别为1.87±0.10、2.24±0.35、1.85±0.14),MNT5组BiP、ATF4表达量(分别为1.27±0.09、1.25 ±0.04)和MNT20组BiP、PERK、ATF4表达量(分别为1.44±0.09、2.40±0.60、1.48±0.05)显著增加,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 钛表面微米坑复合纳米管形貌可不同程度激活BMMSC ERS,而激活的ERS可能促进了钛表面形貌诱导的成骨分化.
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异种合金与纯钛激光焊接熔焊区元素混熔分布及组织结构特征
目的观察异种金属激光焊接后的组织微观结构、元素的混熔分布和激光对金铂、镍铬、纯钛、钴 铬等异种合金(金属)焊接的可行性.方法采用扫描电镜对熔焊区的金相组织结构变化观察.同时用超薄窗X射线能谱仪扫描分析、测试混熔后的元素分布和 趋向.结果①金铂、镍铬、钴铬异种合金相互焊接后熔焊区的组织过度良好、界限不清.有网状、柱状、枝状结构生成,属冶金结合.而所有与钛金属焊接后的 混熔区组织过度不良、晶粒增大明显、形态不规则,有微裂发生.②在熔焊区内,钛元素多 成旋涡状出现.而其他合金的元素混熔分布均匀.元素峰波波值受所在部位所决定.结论钛金属与其他合金进行合金化时,极易发生脆性相.异种金属除不易与钛 金属配对焊接以外,激光对其他齿科异种合金相互焊接的效果是理想的.
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纯钛膜在种植外科中应用效果的初步研究
目的评价无孔纯钛膜治疗种植体周围骨缺损的临床效果,并探讨其应用技巧.方法81例患者的92颗种植体周围骨缺损均采取自体碎骨及Bio-Oss人工骨移植充填后,国产无孔纯钛膜覆盖治疗,术后6～10个月行种植Ⅱ期手术,同时取出钛膜.结果 5例(6颗种植体)发生种植术后软组织瓣早期裂开或穿孔,钛膜外露且早期取出;其余76例软组织瓣愈合良好,原骨缺损完全骨性修复.结论钛膜有良好的生物相容性,有效地防止移植的骨代用品移位、纤维结缔组织长入,其塑形性好,能维持较大的骨再生修复空间,骨生成量大.
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钛表面载基因纳米囊泡自组装聚电解质多层膜的体外矿化研究
目的 研究钛表面构建载基因脂多糖胺纳米囊泡-透明质酸聚电解质多层膜(polyelectrolyte multilayer films,PEM)的体外矿化能力,为钛种植体表面聚电解质膜改性提供理论基础.方法 利用含骨形成蛋白2基因质粒(plasmid of bone morphogenetic protein-2,pBMP-2)的脂多糖胺纳米囊泡(lipopolysaccharide-amine nanopolymersomes,LNP)(简称pLNP)作为阳离子聚电解质,透明质酸(hyaluronic acid,HA)作为阴离子聚电解质,采用层层自组装技术,在钛表面构建PEM,记为Ti-pLNP-(HA-pLNP)n,其中HA和pLNP在钛表面依次组装1次为1个组装循环,n为组装循环数.采用模拟体外矿化实验,检测光滑钛组(Ti)、碱热处理组(Ti-OH)、层层自组装Ti-pLNP-(HA-pLNP)4组(外层为pLNP,简称Ti-C4)和Ti-pLNP-(HA-pLNP).组(外层为HA,简称Ti-C4.5)表面矿化物的性质、形貌和化学成分,评价聚电解质多层膜的体外矿化能力.结果 X射线衍射光谱显示Ti、Ti-OH、Ti-C4和Ti-C4.5组表面在25.82°、31.90°和32.90°位置均出现了羟基磷灰石的特征衍射峰.其中Ti-OH和Ti-C4组衍射峰明显高于其他两组;场发射扫描电镜可见Ti-C4和Ti-C4.5组膜表面均匀沉积一层尺寸较大的颗粒状物,部分聚集成团片状,但钛基底仍然可见;X射线能谱显示Ti-C4和Ti-C4.5组膜表面晶状物Ca、P元素含量较接近,占总量的77.24％和64.23％,明显高于Ti组表面.结论 钛表面载基因纳米囊泡自组装聚电解质多层膜具有促进体外矿化的能力.
