钛种植体表面新型肽涂层抑制S.gordonii生长的实验研究

发布时间：2017-10-24 23:15

  本文关键词：钛种植体表面新型肽涂层抑制S.gordonii生长的实验研究

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【摘要】：背景:在牙列缺损和牙列缺失的众多修复方法中,种植义齿因其自身的优势已被越来越广泛地接受和应用。钛金属及其合金材料因生物相容性极佳且能与骨组织形成结合,而大量应用于口腔种植领域。近年来,人们研究的热点纷纷指向了如何提高口腔种植手术的成功率。有学者发现,细菌在种植体表面黏附生长后,种植体表面将生成细菌生物膜,进而导致种植体周围炎的发生,最终造成种植手术的失败。已有学者报道钛种植体周围的微生态环境与天然牙类似:链球菌(如Streptococcus gordonii,S.gordonii)是主要的早期定植菌。本研究用能与钛金属表面相连接的钛无机结合肽1(minTBP-1)将连接分子(linkers)和富组蛋白5(Histatins5)的衍生抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)JH8194连接在钛金属表面,以抑制S.gordonii的黏附及生长,进而抑制口腔生物膜的形成,最终达到减少种植体周围炎发生的目的。本法采用针对于钛金属的无机结合肽将抗菌肽固定在钛金属表面,避免了以往用共价交联法制备涂层的不足;本法采用抗菌肽抗菌,克服了药物抗菌所诱导的耐药性,为钛种植体表面的抗菌研究提供了新的思路。目的:制作包含钛无机结合肽、连接分子和富组蛋白5衍生抗菌肽JH8194的新型肽分子并比较其各项理化参数及结构特征与抗菌肽JH8194的异同;制备钛表面新型肽涂层,评价不同浓度的新型肽在钛金属表面的吸附情况进而找出适宜的吸附浓度;评价新型肽吸附在钛金属表面后的抗菌效果,并与抗菌肽的抗菌效果进行比较。为新型肽在种植体表面局部给药、种植体表面涂层抑制细菌粘附及增殖提供理论基础。方法:人工打磨钛片制作相对光滑的钛金属表面。固相合成法制作新型肽。使用ExPASy ProtParam tool、ProtScale analysis软件、圆二色光谱和Zeta电位仪等,分析或测定新型肽与抗菌肽的等电点、带电情况、亲/疏水性、自由度、二级结构、Zeta电位等参数。利用常温孵育的方法将不同浓度的新型肽锚定于钛表面。使用X射线光电子能谱与原子力显微镜分别检测钛金属表面孵育新型肽后所含元素情况和形貌特征。通过Live/Dead染色和共聚焦激光显微镜观察锚定于钛金属表面的新型肽对S.gordonii的抑菌作用。使用透射电镜检测游离新型肽与抗菌肽对S.gordonii结构的破坏作用。结果:成功设计并合成了包含钛无机结合肽、连接分子和富组蛋白5衍生抗菌肽JH8194的新型肽分子。该新型肽生理条件(pH7.4)下带正电荷、亲水性较好、自由度呈现规律性,有较好的伸展空间;二级结构近似poly type II helix;Zeta电位基本为正。孵育了新型肽的钛金属表面的X线光电子能谱出现氮峰,明显区别于阴性对照及空白对照。孵育于5 mg/mL新型肽的PBS溶液中的钛试件在原子力显微镜下的表面特征明显区别于其他实验组,且该试件对S.gordonii的存活及黏附均有一定的抑制效果。结论:自主设计合成的新型肽仍具备抗菌肽发挥抗菌作用所需的各项理化性质及结构特征,满足发挥抗菌作用的前提。自主设计合成的新型肽实现了在钛金属表面吸附并抑制S.gordonii生长的设想。
【关键词】：金属钛 种植体周围炎 格登链球菌 无机结合肽 抗菌肽
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.6
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 缩略语说明10-11
• 前言11-14
• 研究现状、成果11-12
• 研究目的、方法12-14
• 一、钛表面新型肽涂层制备及表征测定14-31
• 1.1 对象和方法15-19
• 1.1.1 实验材料15
• 1.1.2 实验仪器15
• 1.1.3 钛试件的处理15
• 1.1.4 抗菌肽及新型肽的设计合成与溶液制备15-16
• 1.1.5 抗菌肽及新型肽的理化性质及结构特征分析16-17
• 1.1.6 钛表面新型肽涂层的制备17-18
• 1.1.7 钛表面新型肽涂层的表征测定18-19
• 1.2 结果19-24
• 1.2.1 抗菌肽及新型肽性质及结构的理论分析结果19-21
• 1.2.2 抗菌肽及新型肽二级结构的CD谱测定结果21
• 1.2.3 抗菌肽及新型肽的Zeta电位测定结果21
• 1.2.4 新型肽在钛表面吸附的XPS测定结果21-22
• 1.2.5 新型肽在钛表面吸附的AFM测定结果22-24
• 1.3 讨论24-30
• 1.3.1 新型肽的序列设计24-26
• 1.3.2 抗菌肽及新型肽的理化性质及结构特征26-28
• 1.3.3 钛表面新型肽涂层的制备效果28-30
• 1.4 小结30-31
• 二、钛表面新型肽涂层的抑菌性能测定31-43
• 2.1 对象和方法32-34
• 2.1.1 实验材料32
• 2.1.2 实验仪器32
• 2.1.3 S. gordonii模型的建立32-33
• 2.1.4 新型肽最小抑菌浓度的测定33
• 2.1.5 钛表面新型肽涂层的抑菌性能观察33-34
• 2.1.6 新型肽与抗菌肽抑菌作用的比较34
• 2.2 结果34-37
• 2.2.1 新型肽最小抑菌浓度34
• 2.2.2 钛金属表面新型肽涂层抑菌作用的CLSM观察结果34-37
• 2.2.3 新型肽及抗菌肽抑菌作用的TEM观察结果37
• 2.3 讨论37-41
• 2.3.1 菌种的选择37-38
• 2.3.2 新型肽最小抑菌浓度38-39
• 2.3.3 钛表面新型肽涂层的抑菌性39-40
• 2.3.4 新型肽与抗菌肽的抑菌作用比较40-41
• 2.4 小结41-43
• 结论43-44
• 参考文献44-50
• 发表论文和参加科研情况说明50-51
• 综述51-61
• 综述参考文献55-61
• 致谢61-62
• 个人简历62

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本文编号：1090984