白色念珠菌与变形链球菌互作对钛镍合金的腐蚀影响及机理

发布时间：2020-03-28 07:33

【摘要】：钛及其合金材料由于其优良的生物相容性、重量轻、回弹性能强、耐蚀性好等特点,已被广泛应用于口腔牙体修复领域。然而,人体口腔是仅次于人体肠道的第二大微生物寄居系统,微生物种类数目庞大。这种复杂的多种群微生物环境导致口腔种植钛材料表面易于形成多种群生物膜,这些共生生物膜能使种植体周围炎症发生,并加速种植钛材料的表面腐蚀,随着生物膜的厚度及生物量的增大,这些生物膜甚至可以造成口腔种植体移植手术失败。链球菌属是人体口腔中的主要菌属,其中,变形链球菌是口腔链球菌属中占比例最大的菌种。文献报道,变形链球菌与白色念珠菌形成的共生生物膜为口腔牙菌斑的主要成分,是造成龋齿的主要原因。研究发现,在培养基中共同培养变形链球菌与白色念珠菌,它们确实具有协同共生作用,能形成共生生物膜,其共生菌种膜结构和代谢产物与单菌种明显不同。然而,目前关于这种共生生物膜对口腔植入钛材料腐蚀研究的报道相对较少,研究并不深入,机理也尚不明确。因此,本文利用微生物生物量分析、微生物代谢pH分析、表面腐蚀形貌分析、腐蚀动力学分析、胞外电子转移分析、表面腐蚀产物分析等手段系统地研究了钛镍合金在不含微生物、含单菌种白色念珠菌、变形链球菌以及混合菌种的模拟口腔唾液环境中的腐蚀行为,并根据实验数据提出了可能的腐蚀机理。微生物生物量分析结果显示:白色念珠菌活化生长阶段比变形链球菌用时长,而生物增量比变形链球菌大。这一实验现象符合真菌(白色念珠菌)、细菌(变形链球菌)生物繁殖特点。另外,混合菌种较单菌种来说,微生物迟缓期短暂,且稳定期生物量大,这表明真菌——白色念珠菌与细菌——变形链球菌的生长具有协同作用,这种混合生物群落代谢旺盛。微生物代谢pH分析显示:白色念珠菌、变形链球菌单菌种以及混合菌种在人工唾液中主要代谢产物为酸性,随着培养时间的延长,微生物的产酸能力也随之减弱,其中混合菌种产酸能力最强,变形链球菌次之,白色念珠菌最弱。表面腐蚀形貌分析结果显示:白色念珠菌、变形链球菌单菌种以及混合菌种均能粘附于钛镍合金表面,其中白色念珠菌以酵母相与菌丝相共存粘附于合金表面,变形链球菌以链球状粘附于合金表面,混合菌种以白色念珠菌先粘附于合金表面,变形链球菌再粘附于白色念珠菌表面,形成变形链球菌包裹白色念珠菌的'小山丘'形貌。去除钛镍合金表面的微生物膜后,结果显示经混合菌种腐蚀后的钛镍合金表面腐蚀最严重,变形链球菌次之,白色念珠菌最弱。微生物腐蚀动力学结果显示:白色念珠菌、变形链球菌单菌种以及混合菌种均能使钛镍合金的电化学阻抗值减小,腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,这表明单菌种与混合菌种都能加速钛镍合金的腐蚀。实验结果表明,混合菌种生物膜存在时,钛镍合金被加速腐蚀最严重,变形链球菌次之,白色念珠菌最弱。胞外电子转移分析结果显示:白色念珠菌、变形链球菌单菌种以及混合菌种都具有加强电子转移的作用,其中,混合菌种电子转移能力最强,变形链球菌次之,白色念珠菌最弱。表面腐蚀产物分析结果显示:白色念珠菌、变形链球菌单菌种以及混合菌种存在下,钛镍合金的腐蚀产物基本相同,主要是TiO2+、Ni2+与微生物代谢产物中的乳酸形成的螯合物。
【图文】：

形态图,变形链球菌,形态,龋齿

图１－２变形链球菌形态逡逑

形态图,变形链球菌,白色念珠菌,形态

乳酸以及表面蛋白等，这些物质不仅能促进细胞的粘附，形成菌斑，而且可以进逡逑一步为变形链球菌细胞代谢提供碳源，促进繁殖，增加变形链球菌的毒力［４８＿５（）】。逡逑图１－２变形链球菌形态逡逑１．３．４白色念珠菌与变形链球菌互作逡逑关于口腔医学领域研究表明，口腔龋齿主要致病菌除变形链球菌外，白色念逡逑珠菌也是其中之一［５｜＿５３１。Ｒａｊａ等研宄表明在６－１２岁的儿童龋齿患者中，有逡逑９６％的儿童口腔中被检测出白色念珠菌的存在，，而健康儿童中，只有２４％的个体逡逑７逡逑
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG172.7;TG146.23

【参考文献】