羥磷灰石類納米與仿生材料蓋髓的研究

楊清嶺,李寶花,榮光影,王志群,趙

(1.佳木斯大學附屬第二醫院,黑龍江 佳木斯 154002;2.佳木斯大學附屬第一醫院,黑龍江 佳木斯 154003;3.佳木斯大學醫院管理處,黑龍江佳木斯 154007)

羥基磷灰石(Hydroxylapatite,HAP)其化學成份與生物組織如牙齒的無機成份相似,具有好的生物相容性已被廣泛用于植骨和蓋髓研究[1～4]。但是在細菌感染存在時,使用此材料蓋髓是無效的。甲硝唑 Metronidazole于1978年被 W HO確定為抗厭氧感染的首選藥。本實驗以納米羥基磷灰石復合甲硝唑糊劑(nHM),納米羥基磷灰石 /聚酰胺66甲硝唑糊(nHPM)作為蓋髓劑,氫氧化鈣(CH)作為對照材料,對比兩種羥基磷灰石促牙本質橋形成方面的差異,為臨床篩選理想的蓋髓劑提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 主要材料

納米羥磷灰石 (nHA)和納米羥磷灰石 /聚酰胺66(nHA/PA66)購自四川國納科技有限公司 。甲硝唑注射液(上海華源長富藥業有限公司),氫氧化鈣和玻璃離子(上海齒科材料廠 )。nHA和 nHA/PA66均為粉未型 ,蓋髓時分別用甲硝唑注射液調濕呈糊狀 nHM和 nHPM。

1.2 實驗動物和分組

雜種雄性犬 4只,隨機分兩組,體重15～ 18kg,牙齒完好無缺損,每組內依次編號選取 75顆牙齒用作實驗牙。將75顆實驗牙隨機分為三組,分別用 nHAM,nHAPM和 CH蓋髓,各組25顆牙。

1.3 實驗步驟

實驗狗用速眠新 0.1mL/kg肌注麻醉后,在實驗牙的唇面或頰面備 V類洞,穿髓孔直徑約 0.5～1mm。無菌生理鹽水沖洗止血,分別用 nHM,nHPM、CH蓋髓。玻璃離子充填。術后7d和70d時處死動物,取出上下頜骨,拔出實驗牙。固定,脫鈣,常規包埋切片,HE染色,光鏡下觀察各組蓋髓后穿髓處修復性牙本質的形成[5]。

1.4 參照標準

分級參照 Josimeri Hebling[6]標準:0:無硬組織形成;1:少量的硬組織沉積在露髓面;2:中等量的硬組織沉積在露髓面;3:大量的硬沉積或形成完整的牙本質橋。

2 結果

術后7d,各組均未見修復性牙本質橋的形成。術后70d nHM組25例其中無硬組織形成的有 9例,16例有少量或中等量的硬組織沉積在露髓面,術中無1例出現大量的硬沉積在露髓面或形成完整的牙本質橋。穿髓處牙髓組織內有或多或少的修復性牙本質團塊。蓋髓70d時,nHPM組25例其中無硬組織形成的有5例,11例有少量或中等量的硬組織沉積在露髓面,9例出現大量的硬沉積在露髓面或形成完整的牙本質橋,有一小部分牙有完整的牙本質橋形成,其余實驗牙能見到牙本質橋從缺損側形成。

蓋髓后 70d時,CH組25例中無硬組織形成的有3例,9例有少量或中等量的硬組織沉積在露髓面,13例出現大量的硬沉積在露髓面或形成完整的牙本質橋,術后70d大部分牙齒有完整的牙本質橋形成,但距牙本質橋較遠處的根部牙髓組織中可見少量的較小的修復性牙本質團塊。

表1 3種材料蓋髓后修復性牙本質形成分級(n=25)

3 討論

Tziafas等[7]提出形成修復性牙本質需要有適宜于牙髓細胞附著的平面。光鏡下觀察蓋髓7d時,三組蓋髓材料均無明顯的礦化基質出現。蓋髓70d時,對照材料由于本身的強堿性和較強的細胞毒性在與牙髓組織接觸時出現鈣化,產生持續性炎癥,甚至牙髓壞死進而導致術中蓋髓失敗。經統計學分析比較 nHM組與 CH組,nHM誘導修復性牙本質形成的能力較 CH差 (P＜0.05),這可能與納米羥基磷灰石材料脆性大,耐沖擊強度低的缺點有關。在直接蓋髓術中用做蓋髓材料時臨床操作不便、無抗壓能力、松散易移位等各種因素導致與下方的牙髓組織脫離接觸或者是材料本身流失。

而經統計學分析 nHPM與 CH比較,nHPM誘導修復性牙本質形成的能力與 CH無顯著差異 (P＞ 0.05),蘇勤等[8]報道的納米羥基磷灰石 /聚酰胺66雖然具備了蓋髓材料較好的生物相容性要求,但是促進修復性牙本質形成的能力不如氫氧化鈣有效。分析其與本實驗的區別可能在于實驗中加入了抗菌藥物甲硝唑,細菌感染被認為是影響療效的主要因素,細菌感染性炎癥存在時明顯影響牙髓修復能力,所以本實驗在羥基磷灰石中加人甲硝唑成份以增強療效。即使在細菌感染存在時并不影響納米羥基磷灰石 /聚酰胺66促修復性牙本質形成的能力,且蓋髓劑中加入抗菌消炎藥物并不影響露髓處的創傷修復。納米羥基磷灰石 /聚酰胺66是由納米級羥基磷灰石微晶體與聚酰胺66復合而成,PA66與 nHA之間的氫鍵作用主要發生在 PA的仲氨基和 nHA的羥基之間,具有較好的機械力和穩定的界面,該平面有利于牙髓細胞的分化附著。另一方面,其有機物和無機物的組成比例及力學性能與牙本質相似,較好的機械力學性能使納米羥基磷灰石/聚酰胺具有一定的抗壓強度。而 CH抗壓強度不足,蓋髓材料與牙本質間的裂隙成為細菌感染牙髓的通道,最終導致蓋髓的失敗。蘇勤等[9]證實 nHA/PA 66作為蓋髓劑較 Dycal與牙髓界面的微滲漏更小。充填物的邊緣微滲漏有可能是遠期失敗的原因之一。使得隨著時間的延長 nHPM誘導修復性牙本質形成的能力與 CH無顯著差異。nHM與 nHPM,兩者之間差異有統計學意義 (P＜0.05),而實驗組促修復性牙本質形成的能力主要來自羥磷灰石,所以納米羥基磷灰石/聚酰胺66誘導修復性牙本質形成的能力強于納米羥基磷灰石。

[1]Wemer J,Lirmcr-Krcmar B,Friess W,et al.Mechanical properties and invitro cellcompatibility of hydrox yapatite ceramics with graded pore structure[J].Biomaterials,2002,23(21):4285-4294

[2]Jaber L,Mascres C,Donohue WB,et al.Reaction of the dental pulp to Hydroxyapatite[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol,1992,73：92

[3]孫慶治,李金良,李忻軒.納米羥基磷灰石種植體的實驗研究[J].黑龍江醫藥科學,2012,35(1):52-53

[4]趙熙儒,趙剛,莫宏兵,等.殼聚糖修飾后的納米羥基磷灰石作為BM P-2輸送載體轉染細胞的研究 [J].黑龍江醫藥科學,2012,35(1):3-5

[5]楊清嶺,李寶花,尹蒙熔.納米羥基磷灰石和納米羥基磷灰石 /聚酰胺66直接蓋髓術的組織學對比觀察 [J].黑龍江醫藥科學,2010,33(3):27-28

[6]Josimeri Hebling,Elisa Maris,Aparecida Giro& Carlos Alberto de Souza Costa.Biocompatibility of an adhesive system applied to exposed human dental pulp[J].Journal of Endodontics,1999,25(10):676-682

[7]Torabinejad M,Hong CU,McDonald F,et al.Physical and chem ical properties of a new root end filling materials[J].J Endod,1995,21(7)：349-353

[8]蘇勤,葉玲,周學東.納米羥磷灰石 /聚酰胺66蓋髓的動物實驗研究[J].四川大學學報,2005,36(1):43-45

[9]蘇勤,葉玲,周學東,等.聚酰胺 /納米羥磷灰石復合生物材料蓋髓封閉性能的體外實驗研究[J].華西醫大學報,2002,33(4):561-562