聚丙烯酸和谷氨酸促进牙表面釉质样羟基磷灰石仿生再矿化的体外研究

发布时间：2017-09-06 19:45

  本文关键词：聚丙烯酸和谷氨酸促进牙表面釉质样羟基磷灰石仿生再矿化的体外研究

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【摘要】：背景龋病是常见口腔疾病之一。除根部龋外,绝大部分龋损都从釉质开始,故研究釉质龋的发病机制对于龋病的防治十分重要。龋病的早期表现为釉质脱矿形成白垩色病变,以后,由于色素沉着,白色斑块状病变有黄棕色色素沉着,并向周围组织扩展,病变区逐渐变得粗糙,最终组织崩溃,龋洞形成。在龋病防治中,早期未形成龋洞可采用再矿化疗法进行治疗；形成龋洞后需进行充填治疗。因此,龋病的早期预防和控制尤为重要。现有针对釉质脱矿常采用的再矿化材料主要有氟化物溶液、含氟涂料、含氟牙膏等。然而过高浓度的氟又存在潜在毒副作用。故寻找安全有效的再矿化制剂尤为重要。根据已有研究,谷氨酸(glutamic acid, Glu)作为有机模板对于牙釉质再矿化的作用已被证实,在高浓度Glu存在下,其有效络合溶液中的钙离子,从而大幅度降低溶液的过饱和度,最终抑制了磷酸钙的生成,但在一定范围内Glu浓度越高,促进矿化效果越明显。前期研究证实含有谷氨酸和聚丙烯酸(polyacrylic acid, PAA)的仿生策略能促进脱矿牙本质的仿生再矿化,据此我们推测,含有谷氨酸和聚丙烯酸的矿化液同样能促进牙釉质的仿生再矿化。目的通过Glu调控PAA稳定的无定形磷酸钙(amorphous phosphate calcium,ACP)的结晶动力学,加快脱矿牙釉质的仿生再矿化。方法本实验分为两部分,首先应用含相同浓度Glu但不同浓度的PAA调控ACP的结晶动力学,并将合成的ACP颗粒应用于脱矿牙釉质的仿生再矿化。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、透射电镜(Transmission Electron Microscope, TEM)表征合成的ACP的相变时间以及再矿化牙釉质形貌及结构。最后应用显微硬度仪检测再矿化牙釉质层的显微机械性能。1.将新近因正畸治疗拔除的牙体去净软垢、牙石和软组织,用硬组织切片机切割为0.5×0.5×0.2cm3大小的牙釉质片,共计40个样本,放入超声清洗机中清洗10min,干燥后涂布临床用37%磷酸酸蚀剂轻酸蚀60S,用去离子水反复冲洗后自然干燥,将牙釉质片随机分为4组(N=10),放入含有浓度为0μg/ml、50μg/ml、 200 μg/ml、 350 μg/ml的PAA再矿化液的矿化液中,Glu浓度均为20mmol/L,置于37.5℃恒温水浴箱中培养一周,根据扫描电镜结果选择出矿化结果最好的PAA浓度a。2.设置实验组和对照组PAA浓度分别为a和0μg/ml,每组10个牙釉质片,按照既定的时间点取样,选择出牙釉质最短矿化时间。3.应用显微硬度仪检测实验组和对照组不同矿化时间点的再矿化牙釉质的显微机械性能。结果1.扫描电镜显示：PAA浓度为0μg/ml矿化7天的釉质表面,可见一层疏松的无规则矿化物,PAA浓度分别为50、200、350μg/ml矿化7天釉质表面均可见到顺着釉质天然结构形成的一层鱼鳞状再矿化物,且随着PAA浓度的升高,鱼鳞状结构愈为明显。2.PAA浓度为50μg/ml,矿化3h时,溶液中晶体TEM图片,可见ACP由无定形状态转变为典型片状羟基磷灰石形貌；矿化24h时牙釉质片SEM图片,可见牙釉质表面形成了一层致密的与天然牙釉质结构类似的短棒状晶体。PAA浓度为0μg/ml,矿化24h时牙釉质片SEM图片,可见牙釉质表面也形成了一层薄片状的晶体。3.经过1-7天矿化后,各组的釉质表面显微硬度值都有不同程度提高,且都随再矿化时间的延长而增加,相同时间点时,含PAA的实验组硬度恢复显著高于对照组(P0.05),实验组第一天硬度就恢复了约30%,以后随矿化时间延长缓慢增加。对照组整体都随矿化时间延长而缓慢增加。结论本实验证实了PAA在釉质再矿化过程中与Glu的促进作用,PAA浓度越高,生成的晶体结构愈具规则。含有50ug/mlPAA的矿化液,其中Glu浓度均为20mmol/L能在24h时完成脱矿牙釉质的仿生再矿化。并且含PAA的实验组形成的再矿化牙釉质的显微机械性能较对照组有显著提升。当有PAA参与时,再矿化形成的晶体结构为接近于天然釉质的短棒状结构,而无PAA参与时形成的则是片状的晶体。PAA作为一种阴离子聚合物,在它的骨架上含有大量的羧酸基团,能固定含有氨基的生物分子,并且能够在水溶液中解离成羧酸根离子,从而提供静电和空间排斥来避免颗粒聚集。所以我们相信,PAA这样的特性可使其更广泛地应用于不同领域,尤其是生物仿生矿化领域。
【关键词】：PAA 促进 牙釉质 再矿化 谷氨酸
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R781
【目录】：

• 致谢4-6
• 中文摘要6-9
• Abstract9-13
• 缩略词表13-15
• 1. 引言15-18
• 2. 材料与方法18-21
• 3. 实验结果21-27
• 4. 讨论27-30
• 5. 结论30-31
• 参考文献31-35
• 综述35-48
• 参考文献43-48
• 作者简历及在读期间所取得的科研成果48

【参考文献】

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本文编号：805088