一种钛牙种植体材料及其制备方法与应用_4

文档序号:9405607阅读:来源:国知局
种植体材料2-B (实验组)两组牙种植体材 料各3片置于灭菌湿润平皿中。分别取50 μ L牙龈卟啉单胞菌P. g含量为I X 106cfu/mL的 菌悬液滴加在试件表面,盖玻片覆盖,以使试验菌液散开而无溢出,厌氧培养箱中培养12h 后向各平皿中加入5mL BHI液体培养基后漩涡振荡并加入无菌水进行10倍稀释,分别得 到牙种植体材料2-BCK组的稀释液和牙种植体材料2-B组的稀释液。分别取100 μ L牙种 植体材料2-BCK组的稀释液和牙种植体材料2-Β组的稀释液在BHI平板上均匀推开,厌氧 培养12h后平板计数。
[0106] 抗菌率=(对照组菌落数-实验组菌落数)/对照组菌落数X100%。
[0107] 结果如表1所示,经过12h厌氧培养后,牙种植体材料2-B对牙龈卟啉单胞菌P. g 的抗菌率达到92. 26 %,说明牙种植体材料2-B对种植体周围炎的敏感菌有较好的抑制作 用。
[0108] 表1、材料表面菌落计数及抗菌率
[0110] 2、Actin免疫荧光染色实验
[0111] 成骨细胞的分离、培养:取鼠颅顶骨,种植于培养瓶,进行培养、传代和鉴定,获得 成骨细胞的纯培养物。
[0112] 将上述分离培养的纯成骨细胞接种于牙种植体材料2-B(改性组)和未涂层的牙 种植体材料纯钛(对照组)表面,分别培养不同的时间段,通过细胞骨架蛋白(actin)的 免疫荧光染色来观察细胞的粘附、铺展和形态。具体如下:分别将改性组和对照组的牙种植 体材料放入24孔板中,每孔1片,设2个时间点(24h和3d),每组每个时间点设4孔。将第 3代成骨细胞悬液接种于孔板中,每孔的细胞密度为I X IO4个/mL,每孔lmL,将培养板放入 培养箱中继续培养。分别于接种后24h,3d进行如下处理:室温下用4%的多聚甲醛固定贴 壁的成骨细胞30min,用PBS缓冲液漂洗3次洗去残留固定液,然后用0. 3% Triton X-100 溶液作用30min,37°C条件下用5%的山羊血清封闭半小时,加一抗4°C孵育过夜。一抗孵育 结束,洗去多余一抗,加荧光二抗FITC-山羊抗兔IgG,室温条件下避光孵育2h。二抗孵育 结束,洗去多余二抗,用PBS缓冲液漂洗,滴加50%缓冲甘油封片,最后荧光显微镜下观察。
[0113] 结果如图1所示,相对于牙种植体材料纯钛(对照组),Actin免疫荧光染色表明 牙种植体材料2-B(改性组)表面的细胞黏附更多,细胞骨架蛋白表达更多,更利于细胞的 黏附和伸展。
[0114] 3、成骨细胞增殖实验
[0115] 将牙种植体材料纯钛(对照组)和牙种植体材料2-B (改性组)两组牙种植体材 料置于24孔板中,每孔1片,设3个时间点(ld、4d和7d),每组每个时间点设4孔。将第3 代成骨细胞悬液接种于孔板中,每孔的细胞密度为IX IO4个/mL,每孔lmL,培养板放入培 养箱中继续培养。每隔三天换一次细胞培养液。
[0116] 分别在接种的第1、4和7天进行MTT检测,即每次检测8孔(对照组4孔,改性组 4孔)。具体方法为:采用PBS缓冲液洗涤后,每孔重新加入ImL新鲜培养基和40 μ L的MTT 液,放入培养箱中继续培养4小时。孵育结束后,小心吸弃孔中液体,每孔加入420 μ L的二 甲基亚砜(DMSO),培养箱中培养0. 5小时,加样枪吹打使结晶物充分溶解,将24孔板内的 液体转移至96孔板中,24孔板的1孔转移为96孔板的2孔,96孔板中的每孔200 μ L液体 (严格保证量相等),用HTS 7000plus多孔板高效分析仪在570nm波长处测其吸光光度值 (0D值)并进行统计分析。
[0117] 结果如图2所示,在成骨细胞接种的第4天和第7天,相对于牙种植体材料纯钛, 牙种植体材料2-B(改性组)表面细胞增殖情况明显优于纯钛组,在成骨细胞接种的第7 天,改性组的表面细胞增殖率是对照组的1. 2倍,差异有统计学意义(P〈0. 05),说明具有更 强的增殖活性。
[0118] 上述结果表明,牙种植体材料2-B具有良好的生物相容性、抗凋亡和促血管生成 活性,能够支持成骨细胞、软骨细胞的粘附、存活、生长与分化,促进血管内皮细胞的存活、 增殖、迀移和形成毛细管样的管腔结构。同时该种植体能够抑制牙周常见致病菌的粘附和 存活,具有持久、高效的杀菌能力,能够加速种植体周骨创的愈合并实现种植体一骨界面的 化学结合,提高口腔种植的治疗效果,缩短治疗时间。
[0119] 实施例3、制备牙种植体材料3
[0120] 一、制备牙种植体材料3-A
[0121] 牙种植体材料3-A由钛片(基体)、涂覆于钛片表面的聚-L-赖氨酸层(阳离子聚 合物层)、涂覆于聚-L-赖氨酸层表面的硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合 层(阴离子多糖层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层)、涂覆于硫酸软骨素层-氯化壳 聚糖-多肽A偶联物层复合层表面的硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层(阴离子多糖层-抗 菌肽层复合层)组成,硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层由硫酸软骨素 层和氯化壳聚糖-多肽A偶联物层组成,氯化壳聚糖-多肽A偶联物层位于硫酸软骨素层 的表面;硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层由硫酸软骨素层和抗菌肽层组成,抗菌肽层位于 硫酸软骨素层的表面。
[0122] 其制备方法如下:
[0123] 1、称取0. 0463g多肽A,将其溶解于IOmL超纯水中,制备成浓度为4. 63mg/mL的多 肽A溶液,备用。
[0124] 2、称取0. 024g碳二亚胺,将其溶解于IOmL超纯水中,制备成浓度为2. 4mg/mL的 碳二亚胺溶液,备用。
[0125] 3、向步骤1制备的IOmL浓度为4. 63mg/mL的多肽A溶液中加入0. 0055g N-羟基 琥珀酰亚胺,将多肽A活化0. 5h,获得活化后的多肽A溶液。
[0126] 4、将步骤3的活化后的IOmL多肽A溶液加入到30mL pH值为6,浓度为16. 67mg/ mL的氯化壳聚糖溶液中,继续搅拌30min,获得氯化壳聚糖-多肽A的混合溶液。
[0127] 5、将步骤将2制备的IOmL浓度为2. 4mg/mL的碳二亚胺溶液加入到步骤4的氯化 壳聚糖-多肽A的混合溶液中,获得碳二亚胺溶液和氯化壳聚糖-多肽A的混合溶液,将碳 二亚胺溶液和氯化壳聚糖-多肽A的混合溶液机械搅拌6h,获得反应后的溶液;将反应后 的溶液装入截留分子量为8000的透析袋中,在去离子水中透析48h,每隔6h换水一次,收集 透析袋中的溶液,获得透析后的溶液。
[0128] 6、将步骤5获得的透析后的溶液,在_70°C冷冻干燥,获得氯化壳聚糖-多肽A偶 联物。
[0129] 7、将钛片抛光后浸入浓度为I. 4M的H3PO4溶液中,在60°C温度条件下浸泡4h,然 后用去离子水冲洗3次,60°C真空干燥,获得磷酸处理后的钛片,备用。
[0130] 8、将步骤7获得的磷酸处理后的钛片先置于pH值为7,浓度为2. Omg/mL的 聚-L-赖氨酸盐酸盐溶液(阳离子聚合物溶液)中浸泡30min,然后在双蒸水浸洗lmin,最 后在20-30°C自然干燥,获得表面涂覆有聚-L-赖氨酸的材料(涂覆有阳离子聚合物的材 料),备用。
[0131] 9、称取20mg步骤6获得的氯化壳聚糖-多肽A偶联物,将其溶解于IOmL去离子 水中,制备成氯化壳聚糖-多肽A偶联物溶液。该氯化壳聚糖-多肽A偶联物溶液由溶质 和溶剂组成,溶质为氯化壳聚糖-多肽A偶联物,溶剂为水,氯化壳聚糖-多肽A偶联物在 氯化壳聚糖-多肽A偶联物溶液中的浓度为2mg/mL,氯化壳聚糖-多肽A偶联物溶液的pH 值为6。
[0132] 10、首先将步骤8制备的表面涂覆有聚-L-赖氨酸的材料在pH值为6,浓度为2mg/ mL的硫酸软骨素硫酸钠盐溶液(阴离子多糖溶液)中浸泡15min,用去离子水冲洗3次后, 20-30°C自然干燥,获得涂覆有硫酸软骨素的材料(涂覆有第一层阴离子多糖的材料);然 后再将该涂覆有硫酸软骨素的材料浸泡于步骤9制备的pH值为6,浓度为2mg/mL氯化壳聚 糖-多肽A偶联物溶液中15min,用去离子水冲洗3次,20-30°C自然干燥,获得涂覆有氯化 壳聚糖-多肽A偶联物的材料。
[0133] 11、首先将步骤10制备的涂覆有氯化壳聚糖-多肽A偶联物层的材料在pH值为 6,浓度为2mg/mL的硫酸软骨素硫酸钠盐溶液(阴离子多糖溶液)中浸泡15min,用去离子 水冲洗3次后,20-30°C自然干燥,获得涂覆有硫酸软骨素的材料(涂覆有第二层阴离子多 糖的材料);将该涂覆有硫酸软骨素的材料浸泡于pH值为7,浓度为2mg/mL的抗菌肽溶液 中15min,用去离子水冲洗3次,20-30°C自然干燥,获得涂覆有抗菌肽的材料,即为牙种植 体材料3-A。
[0134] 二、制备牙种植体材料3-B
[0135] 牙种植体材料3-B由钛片(基体)、包覆在基体表面的1层聚-L-赖氨酸层(阳 离子聚合物层)、18层硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层(阴离子多糖 层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层)和4层硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层(阴离 子多糖层-抗菌肽层复合层)组成,硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层 由硫酸软骨素层和氯化壳聚糖-多肽A偶联物层组成,氯化壳聚糖-多肽A偶联物层位于 硫酸软骨素层的表面;硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层由硫酸软骨素层和抗菌肽层组成, 抗菌肽层位于硫酸软骨素层的表面。
[0136] 牙种植体材料3-B是在步骤一制备的牙种植体材料3-A的表面重复操作A四次, 得到在牙种植体材料3-A表面包覆4层硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合 层的牙种植体材料,将该牙种植体材料称为牙种植体材料3-A4,在牙种植体材料3-A4的表 面进行操作B -次,得到在牙种植体材料3-~表面包覆1层硫酸软骨素层-抗菌肽层复合 层的牙种植体材料,将该牙种植体材料称为牙种植体材料3-A4B ;在牙种植体材料3-A4B的 表面重复操作A四次,得到在牙种植体材料3-A4B表面包覆4层硫酸软骨素层-氯化壳聚 糖-多肽A偶联物层复合层的牙种植体材料,将该牙种植体材料称为牙种植体材料3-A4BA4, 在牙种植体材料3-A4BAj^表面进行操作B -次,得到在牙种植体材料3^#44表面包覆I 层硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层的牙种植体材料,将该牙种植体材料称为牙种植体材料 3-(A4B) 2;在牙种植体材料3-(A 4B) 2的表面重复操作A四次,得到在牙种植体材料3 (A 4B) 2表面包覆4层硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层的牙种植体材料,将该 牙种植体材料称为牙种植体材料3- (A4B) 2A4,在牙种植体材料3- (A4B) 2A4的表面进行操作B 一次,得到在牙种植体材料3-(A4B)2A4表面包覆1层硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层的牙 种植体材料,将该牙种植体材料称为牙种植体材料3- (A4B) 3;在牙种植体材料3- (A 4B) 3的表 面重复操作A五次,得到在牙种植体材料3- (A4B) 3表面包覆5层硫酸软骨素层-氯化壳聚 糖-多肽A偶联物层复合层的牙种植体材料,将该牙种植体材料称为牙种植体材料3-B。其 制备方法如下:
[0137] 上述操作A均为将相应的牙种植体材料(第一次重复操作A中的相应的牙种植 体材料为牙种植体材料3-A)在pH值为6,浓度为2mg/mL的硫酸软骨素硫酸钠盐溶液(阴 离子多糖溶液)中浸泡15min,用去离子水冲洗3次后,20-30°C自然干燥,获得涂覆有硫酸 软骨素的材料(涂覆有阴离子多糖的材料),然后再将该涂覆有硫酸软骨素的材料浸泡于 pH值为6,浓度为2mg/mL氯化壳聚糖-多肽A偶联物溶液中15min,用去离子水冲洗3次, 20-30°C自然干燥,获得涂覆有硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层的材料 (涂覆有阴离子多糖层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层的材料),共进行17次重复 操作A。
[0138] 上述操作B均为将相应的牙种植体材料(第一次重复操作B中的相应的牙种植体 材料为为牙种植体材料3-A4)在pH值为6,浓度为2mg/mL的硫酸软骨素硫酸钠盐溶液(阴 离子多糖溶液)中浸泡15min,用去离子水冲洗3次后,20-30°C自然干燥,获得涂覆有硫酸 软骨素的材料(涂覆有阴离子多糖的材料);将涂覆该有硫酸软骨素的材料浸泡于PH值为 7,浓度为2mg/mL的抗菌肽溶液中15min,用去离子水冲洗3次,20-30°C自然干燥,获得涂 覆有硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层的材料(涂覆有阴离子多糖层-抗菌肽层复合层的材 料),共进行3次重复操作B。
[0139] 实施例4、制备牙种植体材料4
[0140] 一、制备牙种植体材料4-A
[0141] 牙种植体材料4-A由钛片(基体)、涂覆于钛片表面的聚-L-赖氨酸层(阳离子聚 合物层)、涂覆于聚-L-赖氨酸层表面的硫酸软骨素层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合 层(阴离子多糖层-氯化壳聚糖-多肽A偶联物层复合层)、涂覆于硫酸软骨素层-氯化壳 聚糖-多肽A偶联物层复合层表面的硫酸软骨素层-抗菌肽层复合层(阴离子多糖层-抗 菌肽层复合层)组成
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