口腔种植材料性能及其对骨结合影响的研究进展
牙科材料与种植技术的研究进展
牙科材料与种植技术的研究进展随着时代的不断进步,人们对于牙科医疗方面也越来越重视。
牙科材料与种植技术作为牙科医疗领域的重要组成部分,其研究进展也备受关注。
本篇文章将对牙科材料与种植技术的研究进展进行探讨,以期让更多人了解并关注牙科医疗领域的发展。
一、牙科材料的研究进展1.1 资生堂瞬间修复材料在牙科材料领域,资生堂瞬间修复材料是近些年来备受瞩目的材料之一。
该材料以半导体技术为核心,能够利用光固化进行修复。
使用过程中,只需要将该材料填充到患牙处,再利用特定光照射进行光固化。
不仅修复速度快,而且具备着优秀的生物相容性和美观度。
1.2 智能化材料的发展以智能化材料为代表的高新技术材料正在逐渐地发展壮大。
基于其自身特性,这一类材料能够对人体的状态进行实时监测,并对病变进行反馈,从而实现早期诊断。
举个例子,近些年来研究呈现出来的一种可塑性材料即可通过温度的变化而颜色的变化进行变化的展现,进而实现对各种因素的反应。
1.3 空穴态多元材料此外,空穴态多元材料也是近几年来备受关注的材料之一。
由于该材料具备着欠完整网格结构,因此能够顺畅地通过组织间的物质交换,延长牙科修复材料的使用寿命。
此外,该材料还具备着较好的磨灭性以及强大的对磨损作用的抵抗力,因此可以更好地适应于口腔环境。
二、种植技术的研究进展2.1 基于生物学的种植体材料第一代种植体材料是钛合金,它有优异的生物兼容性和耐久性。
然而,由于钛合金材料本身质地较硬,因此容易导致骨质破坏和疼痛感。
随着科学技术的不断发展,第二代种植体材料已经开始应运而生。
该种植体材料利用了珍稀的生物医药物质进行加工制作,具备着更好的兼容性和生物学特性。
另外,通过同步对组织的调节,该材料还可以使种植后的牙体迅速愈合。
2.2 激光种植技术传统的种植技术中,通常需要进行手术操作,不仅费时费力,还有一定的风险。
而激光种植技术可以完全摆脱这些困扰。
通过激光技术的运用,植体可以更方便的完成放置以及牙骨的修复过程。
口腔颌面部植骨材料的生物学性能与骨整合效果研究
口腔颌面部植骨材料的生物学性能与骨整合效果研究随着口腔颌面部植骨技术的不断发展,植骨材料的生物学性能与骨整合效果成为了研究的热点。
本文将从植骨材料的种类、生物学性能以及骨整合效果三个方面进行探讨。
一、口腔颌面部植骨材料的种类目前,口腔颌面部植骨材料主要分为自体骨、异体骨、人工材料和生物活性材料四种。
自体骨是指从患者自身身体其他部位获取的骨组织,其成分与人体组织相似,具有良好的生物相容性和生物学活性。
但是,自体骨获取过程痛苦且损伤较大,同时供体骨量也存在限制。
异体骨是指从其他人体中获取的骨组织,其优点在于可避免自体骨获取过程中的痛苦和供体骨量限制,但由于异体骨来源的多样性和质量差异,可能存在免疫排斥等问题。
人工材料包括钛合金、羟基磷灰石等,其优点在于可避免自体骨和异体骨获取过程中的痛苦和供体骨量限制,同时具有良好的生物相容性和生物学活性。
但是,人工材料的生物学活性相对较弱,可能存在植入后长期稳定性差等问题。
生物活性材料包括人工骨基质、生长因子等,其优点在于具有良好的生物学活性和诱导作用,可促进骨组织再生和修复。
但是,生物活性材料的制备难度较大,且成本较高。
二、口腔颌面部植骨材料的生物学性能口腔颌面部植骨材料的生物学性能包括生物相容性、生物学活性、机械性能等方面。
生物相容性是指植入体与周围组织之间无明显免疫排斥反应,并能够长期稳定存在。
口腔颌面部植骨材料应具有良好的生物相容性,以避免植入后引起炎症反应和排异反应等不良反应。
生物学活性是指植入体对周围组织具有诱导作用,促进组织再生和修复。
口腔颌面部植骨材料应具有一定的生物学活性,以促进植入后的骨组织再生和修复。
机械性能是指植入体对外力的承受能力和稳定性。
口腔颌面部植骨材料应具有足够的机械强度和稳定性,以避免植入后出现移位或断裂等情况。
三、口腔颌面部植骨材料的骨整合效果口腔颌面部植骨材料的骨整合效果是衡量其治疗效果的重要指标。
一般来说,口腔颌面部植骨材料的骨整合效果受多种因素影响,如植入体种类、植入部位、手术技术等。
口腔种植牙技术的材料性能与生物相容性研究
口腔种植牙技术的材料性能与生物相容性研究一、引言在现代牙科医学中,植入种植体来替代缺失的牙齿已经成为一种常见的治疗方法。
口腔种植牙技术的发展为患者恢复咀嚼功能和美观提供了良好的解决方案。
然而,种植牙材料的选择对治疗效果和患者的健康有着至关重要的影响。
本文将探讨口腔种植牙技术的材料性能与生物相容性的研究进展。
二、材料性能的要求及研究进展1. 材料的机械性能口腔种植牙材料需要具备足够的强度和硬度,以承受咀嚼力的作用。
金属材料,如钛合金,由于其优异的力学性能和高度的韧性,被广泛应用于种植牙技术中。
然而,金属材料可能会引起过敏反应,因此,近年来,研究人员开始关注陶瓷和陶瓷复合材料的应用,这些材料具有优异的抗磨损性和生物相容性,但其力学性能仍需进一步提高。
2. 材料的表面特性种植牙材料的表面特性对于细胞黏附、生物膜形成和牙周炎的预防至关重要。
微观和纳米级的表面结构对细胞的黏附和生长有着重要的影响。
传统的表面处理方法,如研磨和酸蚀处理,可以改善材料的生物相容性和组织黏附性,但其效果有限。
近年来,纳米技术的发展为种植牙材料的表面特性设计提供了新的途径,如纳米结构表面和生物活性涂层的应用。
3. 材料的耐腐蚀性种植牙材料需要具有良好的抗腐蚀性能,以确保其长期稳定性和材料的寿命。
口腔环境中的酸性和腐蚀性物质可能对种植牙材料造成损害,并引发组织炎症反应。
目前,钛合金等耐腐蚀材料在种植牙领域得到广泛应用,但其抗腐蚀性能仍然需要改善。
三、生物相容性的要求及研究进展1. 组织相容性种植牙材料的组织相容性是其应用的基本要求。
材料对周围组织的刺激要尽量减小,并且能够促进周围骨组织和牙周组织的愈合。
目前,大多数种植牙材料都能良好地和周围组织接触并促进骨整合,但对于部分患者可能出现过敏反应或免疫排斥现象。
2. 生物活性及细胞相容性种植牙材料应具备良好的生物活性,可以与周围组织发生积极的相互作用,促进骨整合和牙周情况的稳定。
此外,材料应与周围的细胞相容性良好,不干扰生理功能。
种植体表面修饰影响骨结合机制研究进展
[关键词] 种植体; 整合素; 骨结合; 表面修饰
[中图分类号] R782.13 318.08
[文献标识码] A
[文章编号] 1005-4979( 2007) 02-0181-03
Recent Studies of Implant Sur face on Influence of Osseointegr ation WAN Peng-bo,CHEN Wan-tao
万澎波, 等. 种植体表面修饰影响骨结合机制研究进展 WAN Peng-bo, et al. Recent Studies of Implant Surface on Influence of Osseointegration
பைடு நூலகம்·183·
于未分化细胞表面受体, 使其分化为成骨细胞。 Cooper 等[22]用氟化物处理钛表面 TiO2 涂层发现, 经 过处理过的钛表面增强了未分化细胞向成骨细胞分 化的能力, 在骨形成初期及 21 d 的时候, 经过处理 过的钛表面骨形成量明显多于对照组。在成骨细胞 向骨细胞转化过程中, Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶早期 表达,随着细胞向成骨细胞的分化, 细胞分泌特异的 蛋白质, 如骨桥蛋白、骨涎蛋白、蛋白多糖、硫酸软骨 素、α2 巯基糖 蛋 白 ( α2HS-glycoprotein) 。 李 德 华 等[24] 用喷砂联合草酸酸蚀处理钛种植体, 所形成的粗糙 表面特征有无数微小的二级窝洞,直径约 2μm,用人 胚成骨细胞培养,4 d 时处理的种植体表面细胞层碱 性磷酸酶活性、蛋白质含量以及培养液中骨钙素含 量均高于光滑表面对照组。骨桥蛋白等被定向吸附 于种植体表面, 在种植体与骨组织之间形成一层厚 约 0.5μm 不含胶原的粘合线, 粘合膜通过矿化基质 骨桥蛋白、骨涎蛋白为骨组织和种植体的结合起到 了桥梁作用, 种植体- 骨界面的粘合线, 与骨折愈合 时, 在新、旧骨界面形成的粘合线一致。
口腔颌面部植骨材料的生物学性能与骨整合效果研究
口腔颌面部植骨材料的生物学性能与骨整合效果研究骨整合是指植骨材料与周围骨组织之间的结合,是影响植骨材料成功与否的关键因素。
在口腔颌面部植骨术中,选择合适的植骨材料对患者的口腔颌面部重建具有重要意义。
因此,研究口腔颌面部植骨材料的生物学性能和骨整合效果是非常必要的。
首先,研究中需要关注植骨材料的生物相容性。
生物相容性是指植骨材料与机体组织之间相互耐受、无毒、无过敏反应的性质。
植骨材料的生物相容性好,可以减少机体的免疫反应,降低感染的风险,并促进骨组织的生长。
因此,研究应当包括对植骨材料与机体免疫系统相互作用的研究,以及对植骨材料对骨细胞和血管生成的影响等方面。
其次,研究中需要关注植骨材料的骨诱导性。
骨诱导性是指植骨材料能够通过物理和化学作用激活局部组织,促进骨细胞增殖和分化,最终实现骨整合的能力。
研究可以通过体外细胞培养实验和动物实验等方法,评估植骨材料对骨细胞的增殖、表型特征和相关信号通路的调控作用,以及植骨材料对新生骨组织的诱导能力。
另外,研究中也需要关注植骨材料的机械性能。
机械性能是指植骨材料在植入过程中所承受的力学负荷和应力情况。
合适的机械性能可以保证植骨材料的稳定性和耐久性,避免植骨材料的移位和破坏。
因此,研究应当包括对植骨材料强度、刚性、韧性和形状恢复能力等机械性能的测试和评估。
此外,研究口腔颌面部植骨材料的生物学性能和骨整合效果还需要考虑植骨材料的生物降解性。
生物降解性是指植骨材料在植入后逐渐被机体组织吸收和代谢的过程。
生物降解性的植骨材料可以避免二次手术的风险和不适感,并促进新生骨组织的形成。
因此,研究应当对植骨材料的降解速度、降解产物的生物毒性和对骨细胞的影响等进行评估。
总之,口腔颌面部植骨材料的生物学性能与骨整合效果的研究可以全面评估植骨材料在植入后的相容性、诱导骨生长的能力、机械性能和降解性等方面的性能。
这对于选择合适的植骨材料、提高植骨术的成功率和口腔颌面部重建效果具有重要的指导意义。
牙种植体-骨结合稳定性影响因素的研究进展
牙种植体-骨结合稳定性影响因素的研究进展于惠【摘要】种植义齿的应用越来越广泛,总结种植体获得早期的稳定性和长期的成功率是种植成功的关键.本文综述了种植体材料的选择、外科植入技术、种植体表面设计、患者自身骨质条件及修复体设计制作等内容,并总结其对种植体-骨界面稳定性的影响.%With the development of oral implantology,implant supported denture has been more and more often used to restore the loosing teeth. How to gaining the primary stability and long - term success rate of dental implant is a key point,which has attracted much attention of the investigators. This review attempts to, from the perspective of the following contents: the choice of implant materials, surgical technology, the surface of implant, the patient's bone conditions as well as the restorations' design,analyze and address the main factors that influence the stability of osseointegration.【期刊名称】《大连医科大学学报》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】4页(P305-308)【关键词】牙种植体;骨结合;稳定【作者】于惠【作者单位】大连医科大学研究生院,辽宁大连116044;烟台市口腔医院,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】R782.1Branemark于20世纪中期提出了骨结合的概念,即在光镜水平上,正常的改建骨和种植体直接接触,其承受的负荷能通过这种直接接触持续不断地传递分散到周围骨组织,从而开启了现代种植学的大门[l]。
口腔种植体材料技术创新进展综述
口腔种植体材料技术创新进展综述一、口腔种植体材料概述口腔种植体材料是用于替代缺失牙齿的人工牙根,其材料的创新和技术进步对于提高种植成功率和患者满意度至关重要。
随着材料科学和生物医学工程的快速发展,口腔种植体材料的研究和开发已经取得了显著的进展。
本文将综述口腔种植体材料的技术创新进展,包括材料选择、表面处理技术、生物相容性改进以及新型种植体设计等方面。
1.1 口腔种植体材料的发展历程口腔种植体材料的发展经历了从最初的金属合金到现代的生物活性材料的转变。
早期的种植体主要使用不锈钢、钴铬合金等金属材料,但这些材料存在生物相容性差、易腐蚀等问题。
随着对生物材料认识的深入,钛合金因其优异的生物相容性和机械性能成为目前最常用的种植体材料。
1.2 当前主流的口腔种植体材料目前,钛合金是口腔种植体中最常用的材料,尤其是纯钛和钛六铝四钒合金(Ti-6Al-4V)。
这些材料具有良好的耐腐蚀性、低毒性和优异的机械性能。
然而,纯钛的弹性模量较高,可能导致应力屏蔽效应,而钛合金虽然降低了弹性模量,但生物相容性仍有待提高。
二、口腔种植体材料技术创新进展2.1 表面处理技术表面处理技术是提高种植体与骨结合能力的重要手段。
通过表面处理,可以改善种植体的表面特性,促进骨细胞的黏附和增殖,加速骨整合过程。
常见的表面处理技术包括酸蚀、阳极氧化、等离子喷涂、微弧氧化等。
2.2 生物活性材料的应用生物活性材料是指能够与机体组织发生特异性相互作用,促进组织修复和再生的材料。
在口腔种植领域,羟基磷灰石(HA)、生物活性玻璃(BAG)等生物材料被广泛研究。
这些材料能够与骨组织形成化学键合,提高种植体的初期稳定性和长期成功率。
2.3 多孔材料的开发多孔材料因其优异的骨整合性能而受到重视。
多孔钛合金、多孔羟基磷灰石等材料具有较高的孔隙率和连通性,有利于细胞的迁移、增殖和血管化,从而加速骨整合。
此外,多孔材料的弹性模量更接近自然骨,有助于减少应力屏蔽效应。
口腔种植体体内实验种植体-骨结合检测方法研究进展
全科口腔医学电子杂志Electronic Journal Of General Stomatology2019 年7月 第6卷/第20期V ol.6, No.20 July. 201938口腔种植体体内实验种植体-骨结合检测方法研究进展王 欢,魏彤梅,郭赵梁,戚孟春*,孙 红(华北理工大学,河北 唐山 063210)【摘要】种植已经成为目前修复口腔牙列缺损或缺失的热门手段,而种植体的体内研究效果是评价种植体临床应用可行性必要的途径。
骨结合已成为体内实验中重要的检测指标,常通过对种植体-骨结合界面的情况进行检测观察,故种植体-骨结合的检测方法尤为重要,本文针对目前应用较为广泛的种植体-骨结合检测方法进行综述。
【关键词】口腔;种植体;骨结合;检测手段【中图分类号】R78 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-8803.2019.20.38.01近年来,种植已成为一种很有前途的口腔修复方法[1],各学者热衷于对口腔种植体的体内研究。
骨结合已成为体内实验中重要的检测指标,而对其的评价常通过对种植体-骨结合界面的情况进行检测观察[2]。
体内实验是检测种植体研发成果的重要检测方法,为种植体临床应用前提供必要的理论依据,故本文针对目前应用较为广泛的种植体-骨结合检测方法进行综述。
1 宏观观察通过对比不同标本观察种植体松动情况和种植体周围新生骨质沉积现象,以评价种植体-骨结合情况。
但宏观观察无法客观反应真实情况,受主观影响较大。
2 影像学检查X 线检测可以观察骨生长情况、种植体的位置、骨质密度区别、不同时点对比的骨吸收程度等,并且因其成本低、便捷操作、辐射剂量低,在体内实验中也广泛应用。
但X 线检测只能对种植体-骨结合界面相应检测指标在二维层面上做出定性描述,但对实质骨吸收、缺损等呈现骨密度增减或有无透射区等粗略的定性结果评价种植体周围骨情况。
锥形束投照计算机重组断层影像设备(CBCT)可以对种植体-骨结合区域进行扫描,构建三维立体图像,通过种植体周围阴影区域、密度等参数来评价骨结合能力,并可粗略定量分析种植体植入后出现的骨吸收现象,可以三维重建种植体骨内位置以及评价种植体稳定性。
口腔不同种植材料的应用研究进展
口腔不同种植材料的应用研究进展近年来,随着口腔种植学不断发展,在极大程度上,促使口腔学原貌得以改变,促进了口腔医学不断发展,随着口腔种植材料应用范围日益广泛,针对牙齿修复已经是修复牙列缺损、缺失的重要手段。
在口腔医学中,临床修复、治疗主要依靠种植材料,不同的种植材料,其安全性也不一致。
本文主要分析口腔不同种植材料的应用进展。
标签:口腔;种植材料;应用研究近些年来,随着口腔种植技术日益发展,口腔医学面貌得意改变,口腔种植作为牙列缺损、缺失修复的重要手段,在临床上得到广泛运用。
在种植体表面,生活活性更强,能够促进骨结合,利用化学活化技术,让植入材料表面粗糙,具备亲水性。
同时,选择手术方案也十分重要,可减少手术次数,降低手术局部外伤,减少药物对患者影响,促进患者手术恢复。
因此,口腔生物材料不断发展,种植材料种类繁多,作用和安全性也不同。
笔者主要分析口腔不同种植材料的应用进展。
1 口腔种植技术发展近年来,随着口腔种植修复技术日益发展,在临床上得到广泛运用,对于口腔种植的成功种植,主要在种植体结合骨,叫做骨性结合。
为达到良好结合效果,临床上运用新型材料是重要方向,让种植体表面更具生物活性,让血液蛋白成分得以吸附,促进骨结合程度。
当种植体植入牙槽骨过程中,为保证初期的稳定性,保证唇侧、舌侧能够包裹骨壁,才能提高种植体存活率。
因此,种植材料的结构形态和自身相吻合。
首先,口腔种植技术。
目前,我国口腔种植技术得到广泛发展,按照不同种植材料分类,主要分为碳素、高分子、合金、金属、陶瓷、复合等材料,一旦种植材料被植入牙槽骨内,主要是支撑修复体咀嚼功能,保证种植体承受合力,沿着种植材料轴向传导,保证水平压力,具备非轴向水平、侧向压力,所选择种植材料压力,在种植体薄弱部分容易集中。
其次,选择口腔种植材料。
在临床上,对于口腔种植患者,一般口腔习惯不太好,口腔环境受到破坏之后,自身口腔保健意识不高。
针对严重牙周病患者,选择种植材料,必须保证安全性。
种植体与引导新生骨结合性能影响因素的研究进展
种植体与引导新生骨结合性能影响因素的研究进展白晓雪【期刊名称】《西南国防医药》【年(卷),期】2013(023)004【总页数】3页(P456-458)【关键词】种植体;新生骨;骨结合【作者】白晓雪【作者单位】646000,四川,泸州,泸州医学院口腔医学院【正文语种】中文【中图分类】R782.1在各类义齿修复中,种植修复以其高度的舒适感,良好的美观性,对咀嚼功能恢复的高效性,以及对邻牙无伤害等诸多优势,已广泛应用于临床,为广大患者所接受。
良好的受植区骨条件是种植成功的必要条件,但各种原因导致的牙缺失,牙槽骨会随之吸收,萎缩,造成骨高度、宽度不足。
引导骨再生技术(GBR)是解决这一问题的重要方法之一,它是在骨缺损区覆盖一层生物膜,利用其屏障作用,阻止上皮细胞优先长入骨缺损区,并为新骨的生成提供一定的空间,以完成骨缺损区的骨再生修复。
现临床GBR 手术常结合使用骨替代材料,为成骨细胞生长提供支架,引导骨再生。
常用骨替代材料包括自体骨、异种骨(如Bio - Oss及Bio - Oss骨胶原)、同种异体骨(如脱钙冻干骨)和人工骨(如羟基磷灰石、磷酸三钙等)。
GBR引导形成的新生骨与种植体良好的结合性能是保证在新生骨上种植成功的重要前提,本文主要阐述影响种植体与引导新生骨结合性能的主要因素及研究进展。
1 种植体表面设计1.1 种植体的外形设计种植体外形常呈不规则形态,设计有沟、槽等结构,使其易与骨组织形成机械嵌合,增大结合力。
目前临床常用的种植体系统外形设计多为螺纹表面,已证实螺纹表面设计的种植体-骨界面在受力方面有其重要的优势地位。
研究表明,带螺纹种植体比不带螺纹种植体的应力分布更合理,无螺纹种植体的蝶形骨吸收要高于有螺纹的种植体〔1 - 2〕。
螺纹形态、面角、螺距、螺旋角、深度和宽度以及颈部微螺纹对种植体初期稳定性和种植体在骨结合期间和骨结合之后的负重都起着非常重要的作用〔3 - 5〕。
有学者通过三维有限元分析得出,种植体 - 骨界面的最大应力集中在颈部皮质骨及第一个螺纹处,也就是说颈部皮质骨和邻近第一螺纹处的骨质比其他部位的松质骨承受更多的压缩力〔6〕。
口腔种植成骨材料的研究现状及进展
口腔种植成骨材料的研究现状及进展
牛丽娜;沈敏娟;方明
【期刊名称】《口腔医学》
【年(卷),期】2023(43)1
【摘要】随着口腔种植技术的快速发展,种植修复已逐渐成为牙列缺损和牙列缺失患者的首选治疗方案。
种植区牙槽骨骨量充足是种植修复成功的前提条件及关键因素。
然而,临床上种植区牙槽骨骨量不足十分常见,影响种植修复体的功能发挥、美学效果及远期疗效。
口腔植骨材料配合骨增量手术是目前临床常用重建缺失骨组织,使其骨量满足种植要求的方法之一。
口腔植骨材料的自身特性如生物相容性、骨传导、骨诱导及骨生成等性能对植骨成功率具有至关重要的影响。
该文从植骨材料的性能、分类及临床运用三个方面重点介绍口腔种植成骨材料的研究现状及最新进展,以期为成骨材料的临床选择及种植修复成功率的提高提供理论指导。
【总页数】7页(P11-17)
【作者】牛丽娜;沈敏娟;方明
【作者单位】军事口腔医学国家重点实验室;浙江大学医学院附属口腔医院
【正文语种】中文
【中图分类】R783.4
【相关文献】
1.口腔种植材料性能及其对骨结合影响的研究进展
2.骨替代材料在口腔种植中的研究进展
3.在口腔种植上颌窦提升中植骨材料与影像学和器械应用的研究进展
4.骨
替代材料在口腔种植领域中的成骨效果研究5.口腔种植骨增量手术中常用植骨材料的研究进展
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口腔种植体新材料的研究现状
种植义齿可以恢复患者的咀嚼功能,提高患 者的生活质量,已经在临床上得到了广泛的应用 和发展,种植修复成为了牙列缺损、牙列缺失患 者的有效修复方式之一。种植体材料应无毒性、 无致敏性、无致癌致畸性,具备良好的生物相容 性、耐腐蚀性、耐磨性,以及优良的力学性能[1]。 近年来,随着材料学的发展和处理、加工技术的 进步,新的口腔种植体材料层出不穷,主要有金 属及其合金、陶瓷、高分子聚合物等。这些材料 在性能和诱导成骨方面各有其特点。
[收稿日期] 2018-10-28; [修回日期] 2019-03-20 [基金项目] 国家自然科学基金(81200809);吉林省科技发展计划项 目(20180101123JC) [作者简介] 于婉琦,硕士,Email:1252891000@ [通信作者] 赵静辉,主任医师,博士,Email:zhaojh_1986@
国际口腔医学杂志 第 46卷 4 期 2019年 7 月
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膜,进而影响薄龈型患者的美学效果[6]。钛的弹性 模量高于人骨,钛的弹性模量为110 GPa,人骨的 弹性模量为20~30 GPa[7],会由于应力遮挡(stressshielding)而导致骨吸收[8]。随着临床应用的增 加,近年有研究[9]发现,纯钛种植体存在着种植体 周围炎的风险,可释放钛离子参与牙龈炎症和牙 周炎症。Wachi等[9]通过电感耦合等离子质谱法测 量了微型种植体的钛离子累积量,以及钛离子对 微生物的细胞因子和受体表达的影响,结果显示 钛离子通过增加牙龈上皮细胞对口腔内微生物的 敏感性,对单核细胞浸润和破骨细胞分化有一定 的影响,推测钛离子与种植体周围炎的发生有 关。此外,钛可能具有免疫原性,作为过敏原, 引起部分过敏症患者对金属植入物的Ⅳ型超敏反 应[10]。因此,国内外学者们一直致力于研究和探 寻各方面性能更加理想、可替代纯钛的口腔种植 体材料。 1.2 钛合金
牙种植体材料的研究进展
参考内容
引言
牙种植体是一种常见的牙齿修复方法,可以有效地恢复牙齿功能和美观。然 而,牙种植体的成功不仅取决于手术本身,还与微生物环境密切相关。牙种植体 周围微生物的研究对于预测种植体的成功或失败,以及制定相应的防治策略具有 重要意义。本次演示将探讨牙种植体周围微生物的研究现状、重要问题、研究方 法及成果,并展望未来的研究方向。
3、高分子材料
高分子材料具有轻质、美观、加工方便等优点,但在耐腐蚀性和生物相容性 方面较差。目前,聚乙烯醇、聚乳酸等高分子材料在牙种植体领域有一定应用。
4、复合材料
复合材料结合了多种材料的优点,如金属的强度、陶瓷的美观度和高分子材 料的韧性等。目前,复合材料在牙种植体材料中受到广泛,如碳纤维增强聚合物、 玻璃纤维增强金属等。
随着牙种植体材料的不断发展,未来将有更多的新型材料应用于临床实践中。 研究人员将进一步种植体材料的长期疗效和并发症问题,并通过不断优化手术方 案和材料制备工艺,提高牙种植体的临床应用效果。同时,结合人工智能、大数 据等技术,实现对患者数据的实时分析和预测,为个体化治疗提供有力支持。
结论
牙种植体材料的研究在不断深入和发展,尽管已经取得了一定的进展,但仍 存在诸多挑战。未来的研究方向应新型材料的开发和优化现有材料的性能,同时 提高临床应用效果。通过跨学科合作和技术创新,有望为牙齿缺失患者提供更优 质、更持久的牙齿修复解决方案。
牙种植体材料的研究进展
01 引言
目录
02
04
牙种植体材料的未来 展望
05 结论
06 参考内容
引言
牙种植体材料是一种用于替代天然牙齿的植入式医疗器械,其目的是为了恢 复牙齿的功能和美观。牙种植体材料的研究对于提高牙齿修复效果、减少并发症、 延长种植体使用寿命具有重要意义。本次演示将综述牙种植体材料的研究现状、 研究方法及未来展望。
口腔种植体新材料的研究现状
口腔种植体新材料的研究现状随着口腔医学技术的不断发展,口腔种植体技术已成为牙列缺损或缺失的重要修复方法。
而新材料的研究与应用对于提高种植体的成功率及患者的生活质量具有重要意义。
本文将介绍口腔种植体新材料的研究现状,包括新材料的特点、分类讨论、研究成果及未来展望。
口腔种植体技术自20世纪50年代发展至今,已成为口腔医学领域的常见治疗方法。
种植体的生物相容性、耐腐蚀性和机械性能等不断提高,为患者提供了更好的修复效果。
随着新材料技术的不断发展,口腔种植体的新材料研究也取得了显著进展。
透明质酸:透明质酸是一种天然聚合物,具有良好的生物相容性和保湿性能。
在口腔种植体领域,透明质酸常用于生物活性涂层,以提高种植体的生物相容性和稳定性。
其优势在于能够降低炎症反应和过敏率,提高种植体的成功率。
聚合物仿生材料:聚合物仿生材料是一种人工合成的生物材料,具有优异的机械性能和化学稳定性。
在口腔种植体领域,聚合物仿生材料可以模拟骨组织的物理和化学特性,提高种植体与周围组织的融合度。
其劣势在于某些聚合物仿生材料存在免疫原性,需要进一步改进。
近年来,新材料在口腔种植体的应用研究取得了诸多成果。
其中,透明质酸和聚合物仿生材料在种植体表面涂层方面的应用研究最为活跃。
这些新材料的应用有助于提高种植体的生物相容性、稳定性和耐腐蚀性,从而降低术后并发症的发生率,提高患者的满意度。
新材料在促进种植体与周围组织的融合、诱导成骨细胞分化等方面也发挥了重要作用。
虽然口腔种植体新材料的研究已取得了一定的成果,但仍存在诸多不足和挑战。
未来研究应以下几个方面:新材料的优化与改进:针对现有材料的不足之处,研发具有更好生物相容性、机械性能和化学稳定性的新型口腔种植体材料。
种植体表面涂层技术的研发:进一步探索和优化透明质酸、聚合物仿生材料等在种植体表面的涂层技术,提高种植体的稳定性和耐用性。
生物活性因子的引入:将具有成骨诱导活性的生物因子引入种植体材料中,以促进种植体与周围组织的融合及骨组织的再生。
种植体表面改性对骨结合作用的研究进展
种植体表面改性对骨结合作用的研究进展纳飞ꎬ李自良ꎬ谢志刚(昆明医科大学附属口腔医院种植科ꎬ昆明650500)㊀㊀DOI:10 3969/j issn 1006 ̄2084 2020 02 006通信作者:谢志刚ꎬEmail:13708425039@163.com中图分类号:R783.1㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1006 ̄2084(2020)02 ̄0234 ̄07㊀㊀摘要:种植体植入口腔牙槽骨中ꎬ不良的骨结合㊁细菌感染以及自身的免疫排斥反应是导致种植失败的主要原因ꎬ为提高种植体的种植成功率ꎬ常用的种植体表面处理方法有物理化学法和生物化学法等ꎮ骨结合的发生是种植体成功种植的重要保障ꎬ具有生物活性的小分子蛋白(精氨酸 ̄甘氨酸 ̄天冬氨酸肽㊁胶原蛋白Ⅰ㊁骨形态发生蛋白 ̄2㊁纤连蛋白等)可加快成骨细胞的增殖㊁分化ꎬ促进骨的形成ꎻ种植体表面的生物化学改性技术可诱导种植体周围特殊细胞分化和软硬组织改造ꎬ加快种植体表面骨整合的发生ꎬ从而提高种植体的种植成功率ꎬ是近年的研究热点之一ꎮ关键词:种植体ꎻ生物化学改性ꎻ骨结合ꎻ成骨ꎻ生物活性蛋白ResearchProgressinBiochemicalModificationofImplantSurfaceforOsseointegrationActivityNAFeiꎬLIZiliangꎬXIEZhigangDepartmentofImplantologyꎬtheAffiliatedStomatologyHospitalofKunmingMedicalUniversityꎬKunming650500ꎬChinaCorrespondingauthor:XIEZhigangꎬEmail:13708425039@163.comAbstract:Forimplantationinoralalveolarboneꎬpoorosseointegrationꎬbacterialinfectionsꎬautoimmunerejectionarethemaincausesoffailureinimplants.Inordertoimprovethesuccessrateꎬphysichemicalandbiochemicaltreatmentoftheimplantsurfacearefrequentlyused.Theoccurrenceofosseointegrationisanimportantpreconditionforthesuccessofimplants.Smallbioactivemolecularproteinsꎬsuchasarginine ̄glycine ̄asparticacidpeptideꎬcollagenIꎬbonemorphogeneticprotein ̄2ꎬfibronectinꎬcanacceleratetheproliferationanddifferentiationofosteoblasts.Biochemicalmodificationtechnologyofimplantsurfacecaninducespecialcelldifferentiationandsoftandhardtissueremodelingꎬwhichcanacceleratetheoccurrenceofosseointegrationandthusimprovethesuccessrateofimplantationꎬbecomingoneofthehotresearchtopicsinrecentyears.Keywords:ImplantꎻBiochemicalmodificationꎻOsseointegrationꎻBoneformationꎻBioactiveproteins㊀㊀金属钛及其合金常被运用于口腔种植领域[1]ꎬ种植牙无需制备邻牙ꎬ固位力和稳定性能极佳ꎬ且形态逼真ꎬ美观ꎬ效果好ꎬ随着人们生活水平和生活质量要求的提高ꎬ种植体植入逐渐成为牙列缺损修复的首选方法ꎮ种植体植入口腔牙槽骨中ꎬ骨结合的形成是种植体周围软硬组织形成并稳定的前提条件ꎬ也是种植体长期稳定的重要保障ꎮ为加快种植体表面骨结合的发生ꎬ提高种植体的种植成功率ꎬ生物化学改性是常用的方法之一[2]ꎮ研究发现ꎬ很多生物活性分子可运用到骨再生领域ꎬ加快新骨生成[3]ꎬ其作用机制可能是这些生物活性分子与体内的细胞因子㊁生长因子结合ꎬ并通过与细胞外的整合素㊁受体相作用ꎬ直接或间接影响细胞的增殖㊁迁移㊁黏附以及分化能力[4]ꎮ种植体表面的生物化学改性是将具有生物活性的小分子蛋白采用特定的方法固定于种植材料表面[5]ꎬ通过诱导特殊细胞分化(成骨细胞㊁破骨细胞㊁间叶充质干细胞)和软硬组织改造ꎬ加快骨结合的发生ꎬ如若将具有抗菌性能的小分子蛋白涂布于种植体表面ꎬ还可增强种植体表面的抗感染能力ꎬ提高种植体的长期稳定性ꎮ细胞外基质蛋白中的小分子活性蛋白精氨酸 ̄甘氨酸 ̄天冬氨酸(arginine ̄glycine ̄asparticacidꎬRGD)肽㊁胶原蛋白Ⅰ㊁纤连蛋白㊁层粘连蛋白等具有促进成骨细胞增殖㊁迁移以及分化的作用[6 ̄7]ꎮRGD肽可通过分子桥与另一种小分子蛋白结合ꎬ层粘连蛋白可加快成骨细胞聚集于种植体表面ꎮ此外ꎬ可由成骨细胞分泌的小分子蛋白 骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticproteinꎬBMP)也有促进成骨结合发生的功效[8]ꎮ近年来学者们发现ꎬRGD肽㊁胶原蛋白Ⅰ㊁BMP ̄2㊁纤连蛋白等小分子蛋白还可附着于钛片或种植体表面ꎬ直接或间接促进成骨细胞增殖分化ꎬ加快骨形成[9]ꎮ现就RGD肽㊁胶原蛋白Ⅰ㊁BMP ̄2㊁纤连蛋白等小分子蛋白修饰于种植体表面后对骨结合作用的影响予以综述ꎮ1㊀RGDRGD肽广泛存在于细胞外基质蛋白中ꎬ细胞表面的整合素蛋白能识别并结合这个序列ꎬ从而介导细胞与细胞基质间的黏附ꎬ启动细胞信号转导ꎬ激活与生长㊁增殖相关的基因的转录ꎬ促进细胞代谢和蛋白质合成ꎬ增强细胞附着㊁增殖㊁分化和矿物质沉积ꎮSecchi等[10]的研究发现ꎬRGD肽可通过抑制促凋亡蛋白酶的产生ꎬ促进成骨细胞黏附于种植体表面ꎮPagel等[11]研究发现ꎬ一种贻贝来源蛋白(mussel ̄derivedpeptideꎬMP)既能与RGD和肝素结合蛋白(heparinbindingproteinꎬHBP)结合形成MP ̄RGD ̄HBP肽ꎬ又能作为一种固定分子将MP ̄RGD ̄HBP固定于钛片上ꎮ将人类骨肉瘤细胞(SaOS ̄2)分别置于附着MP ̄RGD ̄HBP㊁MP ̄RGD㊁MP ̄HBP的钛片上培养ꎬ结果显示ꎬMP ̄RGD ̄HBP改善骨肉瘤样细胞黏附㊁生存和增殖的能力明显优于MP ̄RGD和MP ̄HBPꎮRGD肽还可缩短成骨细胞附着于钛片的时间[12]ꎮDayan等[13]的研究显示ꎬRGD肽可作为一种 分子桥 ꎬ将二氢硫辛酰胺脱氢酶蛋白吸附于钛片ꎬ加快成骨的细胞黏附㊁增殖ꎬ促进其矿化ꎮ有研究发现ꎬ将RGD肽与具有抗菌性能的肽共同吸附于种植体表面ꎬ不仅可以加快骨结合的发生ꎬ还可增加种植体表面的抗菌性能[14]ꎮ有研究将罗红霉素和RGD肽共同修饰于钛片表面发现ꎬ其有效增强了成骨细胞在钛片上的黏附能力ꎬ减少细菌在钛片上的集聚黏附[6]ꎮ还有研究发现ꎬ线状RGD肽与环状RGD肽加快骨结合发生的能力不同ꎬ环状RGD肽明显强于线状[15]ꎮ采用氧化锆等瓷材料制作的种植体是近年研究的热点ꎬ研究发现ꎬRGD肽可附着于氧化锆制作的种植体表面ꎬ并加快骨结合的发生[16]ꎮ以上研究均表明ꎬRGD肽不仅自身能加强成骨细胞黏附于钛片或钛基种植体表面ꎬ还可作为 连接蛋白 通过共价结合与另一种促进成骨细胞增殖的蛋白结合ꎬ进一步加快骨结合的发生ꎮ此外ꎬRGD肽与另一种抗菌肽结合黏附于种植体表面ꎬ加快骨结合发生的同时也增强了种植体表面的抗菌能力ꎬ提高种植体的长期稳定性ꎮ提示RGD肽运用于口腔种植体生物化学改性方面有巨大潜力ꎮ2㊀胶原蛋白Ⅰ胶原蛋白Ⅰ是骨细胞基质的主要成分ꎬ大约占骨细胞基质蛋白的80%ꎬ可通过整合素β1通路提高细胞的黏附能力[17]ꎮStadlinger等[18]的研究发现ꎬ胶原蛋白Ⅰ修饰的种植体在骨种植体界面上的成骨效果明显优于对照组ꎬ表明胶原蛋白在体内有促进骨整合的作用ꎮ研究表明ꎬ在骨质不好的区域ꎬ胶原蛋白Ⅰ修饰的种植体可明显加快骨结合的发生[19 ̄20]ꎮ有学者采用化学方法将胶原蛋白Ⅰ吸附于钛片表面发现ꎬ上皮细胞的增殖率和迁移率明显高于对照组ꎬ提示胶原蛋白Ⅰ可运用于口腔种植美学领域[21]ꎮMorra等[22]的研究显示ꎬ胶原蛋白对早期骨整合有效ꎮCosta等[23]研究了胶原蛋白对表面用纳米技术处理的钛片上培养的大鼠成骨细胞的影响ꎬ结果显示ꎬ胶原蛋白的涂布增加了细胞的增殖和碱性磷酸酶的活性ꎬ同时提高了骨涎蛋白㊁骨桥蛋白㊁骨钙蛋白等的表达ꎬ提示钛片表面纳米技术处理联合胶原蛋白附着可促进骨生成ꎮ对于疏松的骨质而言ꎬLi等[24]将胶原蛋白Ⅰ和透明质酸复合修饰的种植体植入卵巢切除的骨质疏松小鼠中ꎬ结果发现ꎬ种植体表现出较好的生物相容性㊁成骨性能和抗破骨细胞性能ꎮZhang等[25]的研究表明ꎬ胶原蛋白Ⅰ㊁透明质酸以及阿司匹林复合的钛面不仅有利于骨髓间充质干细胞的增殖㊁迁移和分化ꎬ还可减少巨噬细胞对炎症的反应ꎬ同时还发现种植体周围骨结合的发生明显增强ꎬ因此认为胶原蛋白Ⅰ㊁透明质酸和阿司匹林修饰的种植体表面可调控骨结合和成骨免疫的发生ꎮ提示胶原蛋白Ⅰ和透明质酸复合修饰的种植体有应用于骨质疏松患者的潜力ꎮ有研究采用天然胶连剂和原花青素将胶原蛋白Ⅰ固定于氧化锌种植体表面也显示出良好的成骨效果[26]ꎮ胶原蛋白Ⅰ附着于镁 ̄氧化锆 ̄钙合金制成的种植体表面ꎬ种植体周围新骨的生成也明显增多[27]ꎮ以上研究表明ꎬ胶原蛋白Ⅰ加快骨结合发生的作用明显ꎬ胶原蛋白Ⅰ修饰的种植体可运用于骨质较差的种植区域ꎬ并能作用于上皮细胞ꎬ促进牙龈软组织愈合ꎬ提示胶原蛋白Ⅰ能适当拓宽种植的适应证ꎬ提高种植体的成功率ꎬ延长种植牙的使用寿命ꎮ3㊀BMP ̄2BMP是转化生长因子 ̄β超家族成员ꎬ可由成骨细胞分泌ꎬ能促进间充质干细胞分化为成骨细胞或破骨细胞ꎮBMP ̄2附着于金属种植体表面的方法有很多ꎬ主要有:采用磷酸钙作为载体ꎬ与细胞外基质或壳聚糖混合ꎻ以肝素作为连接体ꎻ采用聚合电解质作为载体ꎻBMP ̄2基因转染以及采用纳米管作为载体等[2]ꎮ有学者将纳米微管和BMP ̄2联合运用钛片表面发现ꎬ成骨细胞的黏附㊁增殖㊁分化和成骨能力均有所增加[8]ꎬ运用纳米微管的BMP ̄2种植体表面也可明显加快种植体周围骨结合的发生[28]ꎮ研究发现ꎬBMP ̄2促进了成骨细胞的分化㊁加快了骨结合的发生ꎬ可能是通过激活整合素和BMP/Smad通路实现的[29]ꎮBöhrnsen等[30]发现ꎬ在骨质疏松大鼠模型中ꎬBMP ̄2还可加快骨缺损的愈合ꎬ并在一定程度上加强种植体表面骨结合的强度ꎮPeterson等[31]研究发现ꎬ相对于纤维细胞生长因子(fibroblastgrowthfactorꎬFGF)ꎬBMP ̄2具有更好的成骨效果ꎮ为研究BMP ̄2在种植体表面的稳定释放对成骨的影响ꎬHunziker等[32]将BMP ̄2置于一种类似于骨材料的三维晶体中ꎬ与磷酸钙一起涂布在种植体表面ꎬ实验结果显示缓慢㊁持续释放BMP ̄2有助于种植体周围成骨ꎬ使成骨的过程更加安全㊁可靠ꎬ可缩短种植术后的愈合期ꎮYang等[33]认为ꎬBMP ̄2和人生长分化因子 ̄5在分子结构上有与肝素结合的特殊位点ꎮ有研究探索了BMP ̄2和人生长分化因子 ̄5这两种细胞因子联合运用对成骨效应的影响发现ꎬ成骨细胞MC3T3 ̄E1在人生长分化因子 ̄5和BMP ̄2共同修饰的界面上表现出了较高的增殖率㊁碱性磷酸酶活性ꎬ同时胶原蛋白Ⅰ和骨桥蛋白信使RNA的表达也明显高于单独使用分化因子 ̄5和BMP ̄2组ꎬ提示人生长分化因子 ̄5和BMP ̄2联合使用能明显加快成骨细胞的成骨效应ꎮ也有研究联合运用DNA寡核苷酸和BMP ̄2也取得了较好的骨诱导效应[30]ꎮ比较BMP ̄2/羟磷灰石复合物和临床上常用的牛骨制作的人工骨粉的成骨作用发现ꎬBMP ̄2/羟磷灰石复合物的骨诱导作用较好[34]ꎮ另有研究发现ꎬBMP ̄2能促进放射治疗后种植体表面骨结合的发生ꎬ且BMP ̄2与血管内皮生长因子联合使用时效果最佳ꎬ提示BMP ̄2有适当拓宽临床种植适应证的潜力[35]ꎮBMP ̄2附着于种植体表面的量可能也会影响骨结合的效率ꎮGuillot等[36]研究了大剂量BMP ̄2(9.3μg)对成骨效应的影响发现ꎬBMP ̄2修饰的种植体表面的骨整合效果明显低于无BMP ̄2附着组ꎬ但是在BMP ̄2修饰组中种植体上部的空心部位却显示出了相对较高的骨生长ꎬ由此认为大剂量的BMP ̄2可能会导致局部㊁暂时的骨损坏ꎬ涂布在种植体上的BMP ̄2的剂量需要谨慎选择ꎮ有学者认为ꎬ种植体表面BMP ̄2为15μg时效果较好[37]ꎮ近年来有学者对BMP ̄2促进骨结合发生的作用提出了质疑ꎬ研究发现ꎬ将BMP ̄2附着于种植体表面并不能促进新骨形成和加快骨结合发生[38 ̄40]ꎮ有研究将涂布BMP ̄2的种植体植入骨缺损动物的牙槽骨中ꎬ并同期植入异体骨移植材料发现ꎬBMP ̄2修饰组种植体的机械强度和骨移植材料的吸收率均弱于对照组ꎬ提示BMP ̄2并不适用于植骨并同期种植手术[41]ꎮBMP ̄2可有效加快种植体表面骨结合的发生ꎬ而其与另一种支架材料(羟磷灰石㊁磷酸钙)的联合运用是近年来学者们研究的热点ꎬ但也有学者对此提出了质疑ꎮ4㊀纤连蛋白纤连蛋白是细胞外基质蛋白的一种ꎬ细胞内含有RGD肽链ꎬ可与细胞表面的整合蛋白结合ꎬ促进细胞与生物材料的黏附ꎮ纤连蛋白修饰的钛片可促进成骨细胞增殖㊁分化和矿化[42]ꎮRapuano等[7]将成骨细胞置于纤连蛋白修饰的钛片上培养ꎬ结果发现ꎬ培养最初10d成骨细胞增殖的最快ꎬ第10~20天成骨细胞的分化能力开始增强ꎬ第20~36天成骨细胞的矿化能力最强ꎮCho等[43]的研究显示ꎬ纤连蛋白来源的寡肽的促成骨作用可能与细胞外调节蛋白激酶信号通路有关ꎬ可作为一种稳定的生物分子用于种植体表面改性ꎬ以促进成骨作用的发生ꎮ在动物实验中ꎬAgarwal等[44]将纤连蛋白附着的种植体植入小鼠颌骨中ꎬ结果发现ꎬ种植体的稳定性在第1个月和第3个月时与对照组相比分别提高了57%和32%ꎬ证实了纤连蛋白附着的种植体可加快骨整合的发生[45 ̄46]ꎮ此外ꎬMacDonald等[47]的研究也发现ꎬ与对照组相比ꎬ纤连蛋白附着的种植体的抗剪切能力提高了3~5倍ꎮHorasawa等[42]将纤维蛋白原和纤连蛋白复合在钛板表面ꎬ将成骨细胞置于这种界面上生长ꎬ与对照组相比ꎬ成骨细胞的增殖率明显增高ꎬBMP的表达量也明显增加ꎮ提示纤链蛋白修饰的钛表面可促进骨形成ꎬ从而加快种植体与骨的整合ꎮ纤连蛋白与BMP ̄2的复合使用对骨整合的发生也有积极作用[48]ꎮBrigaud等[49]比较纤连蛋白/BMP ̄6和纤连蛋白/BMP ̄2的成骨效应的研究发现ꎬ纤连蛋白/BMP ̄6促骨整合的效果最好ꎮ另有研究比较磷酸钙和纤连蛋白共同修饰的种植体与酸蚀处理的种植体的成骨效果发现ꎬ磷酸钙和纤连蛋白共同修饰的种植体表面的骨结合较好㊁骨密度较高[50]ꎮ此外ꎬ有研究还比较了线性RGD㊁环状RGD与纤连蛋白的成骨效果发现ꎬ纤连蛋白可有效促进成骨细胞附着于钛片ꎬ加快成骨作用的发生[51]ꎮ以上研究证实ꎬ纤连蛋白可加快成骨细胞附着于钛片或种植体表面ꎬ加快骨结合的发生ꎬ纤连蛋白与其他生长因子/蛋白的联合应用是近年来学者的研究热点ꎮ5㊀层粘连蛋白层粘连蛋白是一种属于细胞外基质蛋白的糖蛋白ꎬ能与细胞外的整合素结合ꎬ可通过整合素β1调节细胞的黏附作用ꎬ招募成骨细胞聚集ꎮ有研究者发现ꎬ层粘连蛋白 ̄1有促进磷酸盐成核的作用[52]ꎮBougas等[53]将层粘连蛋白 ̄1和种植体复合后植入家兔的股骨中ꎬ结果显示ꎬ层粘连蛋白 ̄1能明显增强种植体周围骨的整合ꎮSchwartz ̄Filho等[54]将层粘连蛋白 ̄1和种植体复合后植入家兔的胫骨中发现ꎬ成骨细胞的标志物成骨特异性转录因子 ̄2㊁骨钙素㊁碱性磷酸酶㊁胶原蛋白原 ̄1基因的表达明显升高ꎬ提示层粘连蛋白 ̄1可加快种植体表面新骨的生成ꎮ此外ꎬAtsuta等[55]发现ꎬ层粘连蛋白附着的种植体可加快上皮与种植体的结合ꎬ形成良好的生物学封闭ꎬ提高种植体的种植成功率ꎮMin等[56]的研究显示ꎬ层粘连蛋白 ̄1可促进成骨细胞黏附ꎬ缩短种植体植入后的愈合时间ꎮHeller等[57]研究也发现ꎬ采用等离子聚合的方法将层粘连蛋白修饰于钛表面ꎬ可延长生物分子的作用时间ꎮ还有研究发现ꎬ层粘连蛋白 ̄2来源的肽DLTIDDSYWYRI修饰的种植体可加快骨结合的发生[58]ꎮYeo等[59]的研究也发现ꎬ层粘连蛋白 ̄2来源的肽Ln2 ̄LG3 ̄P2 ̄DN3可加快成骨分化ꎬ并加快种植体周围新骨的形成ꎮ以上研究表明ꎬ层粘连蛋白及其来源的肽均可加快种植体周围骨结合的发生ꎬ提示层粘连蛋白有运用于种植体周围生物化学改性的潜能ꎮ6㊀釉原蛋白釉原蛋白存在于造釉细胞和釉质界面上ꎬ具有促进细胞黏附的作用ꎮBeyeler等[60]将釉原蛋白的活性位点缩短为一条含13个氨基酸的肽链ꎬ这段肽链不直接与细胞外的受体结合ꎬ而是先与纤连蛋白交互ꎬ再与细胞外的受体结合ꎬ因此认为这段活性肽链附着的种植体表面能促进纤连蛋白的集聚ꎬ然后促进细胞在种植体表面黏附ꎬ加快骨结合的产生ꎮDu等[61]将成骨细胞置于釉原蛋白和磷灰石复合的钛片上培养发现ꎬ细胞的黏附㊁增殖和分化能力均有所增强ꎬ提示釉原蛋白有运用于口腔种植和生物材料等领域的潜能ꎮ在动物实验方面ꎬTerada等[62]的研究也证实了釉原蛋白不仅可加快牙髓干细胞黏附在钛片上ꎬ还能增强其分化能力ꎬ同时还发现釉原蛋白附着的种植体可促进种植体周围骨结合的发生ꎮ7㊀其㊀他弹性蛋白可促进上皮细胞㊁成骨细胞㊁脂肪细胞的黏附和增殖[63 ̄64]ꎮRaphel等[64]发现ꎬ弹性蛋白可加快成骨细胞附着于钛面ꎬ并促进其分化和矿化ꎮ体外实验发现ꎬ植入早期(1周)ꎬ弹性蛋白修饰组的骨 ̄种植体接触面积和界面强度均高于对照组[65]ꎮ玻连蛋白是一种细胞基质蛋白ꎬ可与生长因子㊁蛋白酶和蛋白酶抑制剂/受体相互作用ꎮRavanetti等[66]将一种类似于玻连蛋白的多肽附着于种植体表面ꎬ并植入大鼠股骨中发现ꎬ骨结合的发生明显高于对照组ꎬ认为这可能与玻连蛋白能加快种植体表面成骨细胞的募集和激活有关ꎮ此外ꎬ有研究将成骨细胞置于黏附玻连蛋白和纤连蛋白的钛片上培养ꎬ结果发现ꎬ成骨细胞的黏附㊁增殖能力均有所增强[67]ꎮDNA是一种生物大分子ꎬ可组成遗传指令ꎬDNA分子的功能是贮存决定物种的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息ꎬ能表达生物活性蛋白的DNA也可加快成骨细胞的增殖和分化ꎮJiang等[68]将BMP ̄2的DNA通过一定的方法复合到钛板表面ꎬ将MC3T3 ̄E1细胞置于这种界面上生长ꎬ结果发现ꎬMC3T3 ̄E1细胞能分泌BMP ̄2ꎬ并且在成骨分化早期BMP ̄2分泌的最多ꎮHu等[69]研究发现ꎬ壳聚糖和含有绿色荧光蛋白及人BMP ̄2基因的质粒DNA复合修饰的钛面ꎬ有助于间质干细胞分化为成熟的骨细胞ꎮ8㊀小㊀结钛基种植体表面的生物化学改性不仅能提高种植体周围的骨结合ꎬ若联合运用具有促成骨作用的生物蛋白因子与具有抗菌性能的肽链ꎬ还可降低细菌的黏附和增殖ꎮ目前多方向㊁多种蛋白因子联合应用(如采用层层自组装技术将壳聚糖和BMP ̄2同时加载于种植体表面)ꎬ进一步提高种植体周围组织的骨结合和抗感染能力是当前的研究趋势ꎮ目前国内外关于此方面的报道大多基于动物实验与体外实验ꎬ如运用于临床ꎬ还需要更进一步研究如何控制生物分子在种植体表面的稳定释放ꎮ参考文献[1]㊀GeethaMꎬSinghAKꎬAsokamaniRꎬetal.Tibasedbiomaterialsꎬtheultimatechoicefororthopaedicimplants ̄Areview[J].ProgMaterSciꎬ2009ꎬ54(3):397 ̄425.[2]㊀ZhangBGꎬMyersDEꎬWallaceGGꎬetal.Bioactivecoatingsfororthopaedicimplants ̄recenttrendsindevelopmentofimplantcoatings[J].IntJMolSciꎬ2014ꎬ15(7):11878 ̄11921. 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牙种植体自身载药研究进展
牙种植体自身载药研究进展何艳君,唐 亮暨南大学口腔医学院,广东 广州 510632摘要:种植已成为修复牙列缺损和缺牙的重要方法,而种植体周围炎是导致种植体失败的重要原因。
为提高种植体的成功率,寻找有效的预防种植体周围炎症的方法是非常重要的。
本文就种植体表面改性、载药载体两方面的研究状况及进展进行综述,结果表明表面改性对宿主的副作用不大,但其抗菌活性相对较弱;以二氧化钛纳米管、磷酸钙等为载体的复合抗菌涂料具有良好的抗菌性能,但仍存在药物释放率和释放量难以控制、难以维持长期抗菌活性等问题,有待进一步研究和解决。
关键词:种植牙;种植体周围炎;表面改性;自身载药;载体Research progress on drug loading for dental implantHE Yanjun, TANG LiangSchool of Stomotology, Jinan University, Guangzhou 510632, ChinaAbstract: Implantation has become an important method to repair dentition defect and missing teeth, and peri-implant inflammation is an important cause of implant failure. In order to improve the success rate of implants, it is very important to find effective methods to prevent inflammation around implants. This article reviews the research status and progress of implant surface modification and drug carrier. The results show that surface modification has little side effect on the host, but its antibacterial activity is relatively weak. The composite antibacterial coating with titanium dioxide nanotubes, calcium phosphate and other carriers has good antibacterial properties.But there are still some problems such as drug release rate and release amount difficult to control, difficult to maintain long-term antibacterial activity and so on, which need further research and solution.Keywords: plantingteeth; peripheral inflammation of theplanting body; Surface modification; self-loading; carrier随着种植材料和种植技术的发展,种植已成为修复牙列缺损和缺牙的重要方法,但种植体修复中存在着许多缺陷[1]。
口腔种植骨增量手术中常用植骨材料的研究进展
山东医药2021年第61卷第13期口腔种植骨增量手术中常用植骨材料的研究进展李敏1,李大鲁21大连医科大学口腔医学院,辽宁大连116000;2济南市口腔医院摘要:种植牙是很多缺牙患者恢复牙列完整性的首选治疗方案,而多种因素导致的种植区牙槽骨量不足会明显影响到种植手术的成功率。
牙槽骨重建骨增量手术可极大提高口腔种植手术的成功率及种植修复的临床效果。
临床常用的骨增量植骨材料包括自体骨、同种异体骨、异种异体骨及其他人工合成的植骨材料等,不同种类的植骨材料在增加缺失牙槽骨的高度和宽度、重建骨缺损区的原始结构和功能方面具有不同的效果。
关键词:口腔种植;骨增量;植骨材料doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2021.13.029中图分类号:R783.1文献标志码:A文章编号:1002-266X(2021)13-0100-04种植体周围骨量充足是种植体植入后能获得长期稳定性的关键。
但是,由于炎症、外伤、肿瘤、拔牙后牙槽骨吸收及长期缺牙等导致的牙槽骨萎缩常造成种植区牙槽骨量不足,此种情况下需采用如ON⁃LAY植骨术、牙槽嵴劈开术、牵张成骨术、GBR等手术方法配合植骨材料进行骨增量,以恢复种植区骨量,使种植体能够植入理想的种植位点。
植骨材料在成骨方面的特性包括骨传导性、骨诱导性和骨再生性,理想的植骨材料应同时具备以上三种特性。
目前,临床常用的植骨材料主要为自体骨移植材料、天然牙来源植骨材料、同种异体骨移植材料、异种骨移植材料及人工合成植骨材料等。
现就其研究进展综述如下。
1自体植骨材料自体骨具有良好的骨传导性、骨诱导性和骨再生性,是植骨材料的金标准,其移植后易存活、无免疫排斥反应,能够缩短成骨周期。
自体骨常以块状或颗粒状的形式应用于临床。
块状自体骨的机械性能和成骨潜能较好,能用于重建中重度的骨缺损。
与块状骨相比,颗粒状骨屑能更快释放骨源性生长因子,在重建中小型骨缺损时效果较好,但其获取量较为有限,且易受外力影响,吸收速度较快。
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每种材料都有其特有的优势,但又存在着各自的不足。
如何使种植材料更有利于形成骨结合一直是研究的热点。
近年来,随着纳米技术和组织工程学的发展,证明纳米材料和组织工程化细胞型种植材料更有利于形成骨结合。
【关键词】 口腔种植材料; 骨结合; 纳米技术; 组织工程【中图分类号】 R783.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5245(2008)增刊-663-03 口腔种植修复技术是上世纪口腔技术发展的一次重大革命,它以其良好的固位、逼真的美观效果,改善了牙缺失患者生活质量和精神状态。
在保留和维护健康牙的基础上,恢复咀嚼和美观功能发挥了举足轻重的作用。
几十年来,如何使种植材料有利于与骨结合一直是研究的热点。
适宜的种植体和对种植体表面的处理被证实可增加骨界面的生物学整合度、生物力学强度及促进骨结合形成,其目的是使种植体与骨界面有更强的抗旋转、抗拉、抗压稳固性,这些对种植体在骨内长期的稳固起着重要的作用[1-2]。
口腔医学的发展与口腔材料学的发展密切相关,而口腔材料学的水平又基于整个材料学的发展,人类对材料的开发研究促进了人类自身的进步。
目前,材料学已从观察、解释阶段进入了预见阶段,逐步达到能指定性能材料。
材料科学与生命科学—人体科学—口腔医学的交叉,促使传统牙科材料向口腔生物材料过渡[3]。
牙种植材料近年来发展较快。
由于新材料与生物技术以及分子、细胞水平的临床基础研究的推动,齿科种植体的研制获得了巨大进展,从原来的义齿种植为基础,扩展应用到了颅颌面部,正形成颅颌面种植的新型工程学[4]。
笔者就近年来种植体材料的发展对骨结合影响的研究作一综述。
一、种植材料研究1.生物玻璃陶瓷自Hench[5]发明与骨有较好相容性的玻璃陶瓷(bi o2 glass,BG)以来,已相继开发出与骨、牙无机组成相近的磷酸三钙陶瓷(tricalciu m phos phate,TCP)、羟基磷灰石陶瓷(hydr oxyapatite,HA)和磷酸钙水门汀(calciu m phos phate ce2 ment,CPC),其基本成分为HA[6],已表明材料具有良好的相容性、骨引导作用,尤其钙磷陶瓷与钛的复合材料,既可获得骨种植结合界面,又能保障材料的强度,促进了骨种植与牙种植的发展。
但生物玻璃陶瓷在强度、韧性、可塑性等方面都存在着不足,后来纳米陶瓷的出现使这些不足都得到了较大的改善[7]。
2.纯钛1952年B rane mark证明纯钛与骨产生直接持久地结合,骨界面未产生低分化的软骨层,钛长期在软组织中也无吸收和排斥反应,预示钛与组织有良好的生物相容性,B rane mark 称之为骨整合(osseointegrati on)[8],并率先于1965年把钛人工牙根用于无牙颌患者[9]。
但在骨种植体早期愈合的同时,周围软组织附着速度较慢,影响了种植体早期愈合的成功率。
而随后钛种植体表面涂层技术的出现,即底质材料为钛金属,而在其表面涂上一层生物相容性更好的材料,加速了与周围软组织的附着,使种植体早期愈合的成功率得到较大提高[10]。
3.复合材料1984年美国CALC I TI K率先推出系列柱状HA涂层种植体I N TEGRAL,其底质材料主要为钛、钛合金及钴铬钼合金,涂层为末状的人工羟基磷灰石晶体[11]。
HA涂层种植体具有羟基磷灰石与金属底质共同的理化性能,充分利用HA良好的生物相容性与金属材料适宜的强度,互为补充。
HA涂层植入体与宿主骨具有良好的生物及嗜骨特点(superi or bi o2 l ogic and osteophilic p r operties),与其它类型植入体相比,它具有以下优点:①植入体与宿主骨之间无纤维组织介入;②植入体的周围迅速产生骨适应(fast adap tati on of bone)。
一般认为,纯晶体结构的羟基磷灰石涂层是生物材料学研究发展的方向[12]。
4.纳米材料自20世纪90年代纳米技术这一崭新的概念提出以来,引起各学科领域的兴趣。
随着纳米技术向各个领域的渗透,许多交叉学科应运而生,作为其中之一的纳米口腔医学也取得了初步成果[13]。
从口腔医学领域的一门新技术,发展为一门新兴的学科即口腔种植学。
它在一开始就与新材料、新设备、新技术的出现和发展密不可分,也必将与纳米技术紧密结合,并推动口腔种植学的发展。
(1)表面纳米技术 表面纳米技术是将一些材料制备成纳米级的粉末固定在物体表面,从而使材料获得一些新功能。
2002年Karlss on等[10]在钛合金种植体表面涂结纳米多孔氧化铝涂层并与人成骨细胞在体外联合培养,生物化学和形态学检测显示:成骨细胞成正常生长,细胞数量增加,植入2d后纳米涂层可吸附纤维连接蛋白,有利于骨种植体早期愈合。
涂层材料与周围软组织形成附着,种植体很快与结缔组织形成接触。
这种良好的软组织附着可能是纳米涂层启动了磷酸钙的核化和生长。
(2)纳米陶瓷材料 纳米复合陶瓷材料是指在陶瓷基体中加入纳米级第二相颗粒从而使其性能提高。
纳米技术的运用克服了传统陶瓷材料的缺点,在强度、韧性、可塑性等方面均得到很大提高。
英国著名材料学家卡恩说,纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径[7]。
目前,纳米陶瓷的研究重点是纳米复合陶瓷技术。
纳米氧化铝和羟基磷灰石陶瓷材料提高了成骨细胞功能,有良好的生物活性和生物降解性[14]。
氧化铝-氧化锆纳米复合陶瓷具有对微裂纹扩展的高度抵抗性,可用于人工关节修复体。
二、材料对骨结合的影响纳米级人工骨材料在宏观尺度上(结构单元可为1~100n m)可以满足不同形状和大小骨缺损的需要。
材料孔隙的形态结构和大小为微米级,可以调节骨细胞的迁移生长。
其表面化学立体微观尺度为纳米级,可以调节与其接触的骨细胞的黏附、伸展和基因表达[15]。
目前,研究主要集中在纳米陶瓷和纳米复合材料上,如纳米羟基磷灰石、纳米磷酸三钙等,它们有良好的生物相容性和力学机械性能,使其能取代那些在负载时易发生纹裂甚至断裂的传统材料[16]。
由于天然骨是由无机物与生物大分子规则排列组成的复合物,生物成分主要是胶原蛋白和少量多糖,而纳米人工骨微观结构主要是微晶羟基磷灰石,两者有序地结合。
因此,如何获得与骨中晶体尺寸相同的纳米级羟基磷灰石,并使之与胶原等组成有机-无机复合材料,就成了纳米复合材料的研究重点[17]。
近年来,随着基因工程的进步,又出现了细胞型人工骨这一新技术,为种植学带来了新的生机,其在体外一定的支架材料上播种和培养所需量的自体或同种异体成骨细胞,这些细胞在支架上分泌细胞外基质,产生所需要的各种细胞因子,植入体内后发生直接多中心性的矿化,以成骨生物性结合方式修复缺损。