胶原酶及其抑制剂对牙本质粘结持久性影响的实验研究

发布时间：2020-04-05 16:23

【摘要】：龋病、外伤等原因引起的牙体缺损在临床上很常见。复合树脂粘结修复牙体缺损,无汞污染、磨除牙体组织少、美观、具有良好的生物相容性,在临床上已有广泛应用。牙本质的结构特殊,含有大量的有机物,且由于复合树脂本身具有聚合收缩的特点,因此不易在牙本质上形成稳定的粘结,尤其是维持粘结的持久性能。复合树脂与牙本质粘结形成的基本机制是混合层的形成,胶原纤维是混合层中主要的有机成分,其完整性对维持稳定的粘结起重要作用。近年来研究表明牙本质中含有内源性的溶胶原/液化明胶的活性,如果这种酶活性引起牙本质胶原纤维的降解,会破坏混合层的完整性,不利于牙本质粘结的持久性能,从而影响粘结修复的长期临床效果。酸蚀后牙本质表面成分与粘结单体、复合树脂成分所形成的粘结界面是牙本质粘结最薄弱的部位,牙本质表面粘结界面的适当处理是牙本质粘结修复成功的关键。本研究首先采用原子力显微镜(AFM)的研究方法,观测牙本质经酸蚀后形成的有机质层(胶原纤维)的形貌特征；在此基础上,运用AFM原位观测外源性胶原酶与牙本质胶原纤维的酶解试验,以模拟牙本质内源性溶胶原活性,探索该反应的特点；以及研究不同的外源性胶原酶抑制剂对上述酶解反应的抑制。其次,以人离体牙为研究对象,运用微拉伸粘结强度(μTBS)试验、扫描电镜(SEM)的方法,研究牙本质粘结中应用外源性胶原酶抑制剂对牙本质粘结强度以及粘结持久性的影响,推断在实际粘结中抑制牙本质内源性的酶活性对粘结的影响,以此探讨影响牙本质粘结持久性的因素与机制。 实验目的和方法： 1、运用AFM对牙本质胶原纤维进行成像研究。制备适合AFM观察的牙本质样品,通过适当的处理,暴露牙本质表层的胶原纤维网,运用AFM进行扫描,形成清晰的胶原纤维形貌图像。观测牙本质有机质(胶原纤维)表面形貌特征,为后续的实验提供研究平台。 2、运用AFM观测牙本质胶原纤维在胶原酶作用下的降解过程。牙本质样品经酸蚀后置于AFM液体池中,注入配制的胶原酶Ⅰ、胶原酶Ⅱ混合溶液,运用AFM在液体环境下原位连续扫描观测胶原酶与牙本质有机质(主要是胶原纤维)的酶解反应过程,记录下实验过程的AFM扫描形貌变化特征,探索牙本质胶原纤维在胶原酶作用下的微观变化特点。 3、AFM观测不同胶原酶抑制剂对胶原酶与胶原纤维反应的抑制。以氯己定、卡托普利作为胶原酶抑制剂,运用AFM观测其对胶原酶Ⅱ与胶原纤维反应过程的抑制作用。根据试验结果推断胶原酶抑制剂抑制胶原酶酶解反应的效果。 4、以人离体第三磨牙为研究对象,研究牙本质粘结中应用胶原酶抑制剂对粘结持久性的影响。离体牙去除冠方牙釉质,制备标准的牙本质粘结面,酸蚀后,在粘结前应用胶原酶抑制剂(葡萄糖酸氯己定),完成粘结,复合树脂分层充填,制备微拉伸试件,并进行老化试验。运用μTBS试验测定即刻μTBS以及经6个月老化后的μTBS,并运用SEM观察粘结界面成分的变化,进行对比研究,评价粘结中应用胶原酶抑制剂的效果,及推断相应的机制。 实验结果： 1、建立了运用AFM对牙本质胶原纤维进行扫描成像的方法,获得了清晰的胶原纤维AFM扫描图像。牙本质胶原纤维呈网状,特征性的周期性横纹结构清晰可见,运用AFM软件分析,胶原纤维周期性结构宽度约为67nm。 2、运用AFM原位观察到了牙本质有机质(胶原纤维)在胶原酶Ⅰ、Ⅱ作用下的酶解过程。在胶原酶的作用下,牙本质胶原纤维网随时间的推移变化越来越明显,处理后期纤维网变稀疏,最终暴露出与矿化牙本质基底部相结合状态的胶原纤维。通过该方法,可以观察牙本质基底部的微细结构。 3、胶原酶Ⅱ能有效降解牙本质有机质(胶原纤维)。含有胶原酶Ⅱ的处理液处理的牙本质表面形貌变化明显,处理前大量的胶原纤维明显成网,处理6小时后胶原纤维的量明显减少,暴露出大量的牙本质矿物基底影像。 4、氯己定、卡托普利能抑制胶原酶Ⅱ的活性。含氯己定的胶原酶Ⅱ处理液、含卡托普利的胶原酶Ⅱ处理液分别与牙本质有机质(胶原纤维)作用,牙本质有机质(胶原纤维)的形貌在实验前后没有发生明显的变化。 5、牙本质粘结中应用胶原酶抑制剂(葡萄糖酸氯己定)能提高牙本质粘结的持久性。未应用胶原酶抑制剂的对照组制备的微拉伸试件,经过6个月的水贮存老化后,粘结强度下降的程度更大,有统计学差异(p0.05)。微拉伸试件断裂面SEM的结果显示,经6个月水贮存老化后,实验组与对照组的断裂类型有差别。未应用胶原酶抑制剂的对照组断裂部位多位于混合层的底部,胶原纤维的量明显减少。 结论： 1、AFM是实时研究牙本质胶原纤维的有效方法。能实时观测牙本质胶原纤维在胶原酶作用下的降解过程。 2、胶原酶Ⅱ能有效降解牙本质有机质(胶原纤维),而外源性的胶原酶抑制剂(氯己定、卡托普利)能抑制胶原酶Ⅱ的活性。 3、应用胶原酶抑制剂(葡萄糖酸氯己定)能提高牙本质粘结的持久性。
【图文】：

图3一1一3(5娜‘5脚)胶原酶n处理6小时，管间牙本质中胶原纤维明显减少，，可见大量矿物暴露影像(箭头所指)。2.2图3一2一1、2、3分别为含氯己定的胶原酶11液处理前、处理3小时及处理6小时后的AFM图像，A为高度图，B为相位图。在处理前，管间牙本质中胶原纤维、非胶原纤维的AFM影像特征与胶原酶n处理前(图3一1一l)相似。含氯己定的胶原酶H液处理3小时后，管间牙本质中胶原纤维多见，与处理前比较形貌变化不大(图3一2一2)。含氯己定的胶原酶11液处理6小时后，管间牙本质中胶原纤维多见，且胶原纤维较之处理前更清晰，可见少量暴露的矿物底部(箭头所指)(图3一2一3)0图3一2一1(5林m义5林m)含氯己定胶原酶H液处理前，形貌特

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本文编号：2615243