CN115300398B - 促进脱矿牙本质再矿化的方法 - Google Patents
促进脱矿牙本质再矿化的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115300398B CN115300398B CN202210955440.7A CN202210955440A CN115300398B CN 115300398 B CN115300398 B CN 115300398B CN 202210955440 A CN202210955440 A CN 202210955440A CN 115300398 B CN115300398 B CN 115300398B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dentin
- group
- remineralization
- demineralized
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 title claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title abstract description 8
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 title description 8
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 title description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 claims abstract description 7
- PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N Hydroxyproline Chemical compound O[C@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- CWEZAWNPTYBADX-UHFFFAOYSA-N Procyanidin Natural products OC1C(OC2C(O)C(Oc3c2c(O)cc(O)c3C4C(O)C(Oc5cc(O)cc(O)c45)c6ccc(O)c(O)c6)c7ccc(O)c(O)c7)c8c(O)cc(O)cc8OC1c9ccc(O)c(O)c9 CWEZAWNPTYBADX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920002414 procyanidin Polymers 0.000 claims description 5
- PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N dl-hydroxyproline Natural products OC1C[NH2+]C(C([O-])=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229960002591 hydroxyproline Drugs 0.000 claims description 4
- FGMPLJWBKKVCDB-UHFFFAOYSA-N trans-L-hydroxy-proline Natural products ON1CCCC1C(O)=O FGMPLJWBKKVCDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 102100035024 Carboxypeptidase B Human genes 0.000 claims description 3
- 101000946524 Homo sapiens Carboxypeptidase B Proteins 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 claims description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims 3
- XFZJEEAOWLFHDH-UHFFFAOYSA-N (2R,2'R,3R,3'R,4R)-3,3',4',5,7-Pentahydroxyflavan(48)-3,3',4',5,7-pentahydroxyflavan Natural products C=12OC(C=3C=C(O)C(O)=CC=3)C(O)CC2=C(O)C=C(O)C=1C(C1=C(O)C=C(O)C=C1O1)C(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1 XFZJEEAOWLFHDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MOJZMWJRUKIQGL-FWCKPOPSSA-N Procyanidin C2 Natural products O[C@@H]1[C@@H](c2cc(O)c(O)cc2)Oc2c([C@H]3[C@H](O)[C@@H](c4cc(O)c(O)cc4)Oc4c3c(O)cc(O)c4)c(O)cc(O)c2[C@@H]1c1c(O)cc(O)c2c1O[C@@H]([C@H](O)C2)c1cc(O)c(O)cc1 MOJZMWJRUKIQGL-FWCKPOPSSA-N 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims 1
- HGVVOUNEGQIPMS-UHFFFAOYSA-N procyanidin Chemical compound O1C2=CC(O)=CC(O)=C2C(O)C(O)C1(C=1C=C(O)C(O)=CC=1)OC1CC2=C(O)C=C(O)C=C2OC1C1=CC=C(O)C(O)=C1 HGVVOUNEGQIPMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 abstract description 3
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000007815 allergy Effects 0.000 abstract description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 37
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 37
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 21
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N [P].[Ca] Chemical compound [P].[Ca] ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- MWKXCSMICWVRGW-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphane Chemical compound P.[Ca] MWKXCSMICWVRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 210000004357 third molar Anatomy 0.000 description 2
- 102100037084 C4b-binding protein alpha chain Human genes 0.000 description 1
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 description 1
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 description 1
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 101710136733 Proline-rich protein Proteins 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 208000008617 Tooth Demineralization Diseases 0.000 description 1
- 206010072665 Tooth demineralisation Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- VDQQXEISLMTGAB-UHFFFAOYSA-N chloramine T Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S(=O)(=O)[N-]Cl)C=C1 VDQQXEISLMTGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012844 infrared spectroscopy analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/15—Compositions characterised by their physical properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/06—Implements for therapeutic treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/06—Implements for therapeutic treatment
- A61C19/063—Medicament applicators for teeth or gums, e.g. treatment with fluorides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C5/00—Filling or capping teeth
- A61C5/20—Repairing attrition damage, e.g. facets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/60—Preparations for dentistry comprising organic or organo-metallic additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/70—Preparations for dentistry comprising inorganic additives
- A61K6/71—Fillers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/70—Preparations for dentistry comprising inorganic additives
- A61K6/71—Fillers
- A61K6/74—Fillers comprising phosphorus-containing compounds
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
本发明提供了一种促进脱矿牙本质再矿化的方法，属于牙本质再矿化技术领域。该方法包括以下步骤：制备牙本质试件；对所得牙本质试件进行矿化处理；在进行矿化处理前，还包括加入化学交联剂进行避光交联的步骤。该方法探讨了天然交联剂和人工交联剂对于提高牙本质基质的稳定性及其对后续仿生再矿化的协同促进作用，以及因此带来的脱矿牙本质性能各项理化性能的增强作用，以期可以进一步缩短脱矿牙本质再矿化的时间，提高脱矿牙本质再矿化的质量，为其后在临床常见的牙本质过敏症、牙本质粘接等应用领域提供理论基础。
Description
技术领域
本发明属于牙本质再矿化技术领域，尤其涉及到一种促进脱矿牙本质再矿化的方法。
背景技术
临床诊疗过程中，常常可以见到各种物理、化学因素引起牙齿的脱矿。当脱矿从牙齿表面延伸到牙本质层，牙本质胶原纤维暴露，可能继而被口腔的各类内源性酶降解或产生水解老化，给临床诊疗中修复体及复合树脂的粘接带来了极大的挑战。
大量研究表明，对脱矿牙本质进行物理性或化学性的交联处理，可以有效提高树脂粘接界面的即刻和老化粘接强度。物理性交联的手段如等离子体、紫外线/等，但这类处理方法需要专门的设备，尚未发现适宜于临床实践的条件；化学性交联方法主要是采用一些天然类或人工合成的交联剂对牙本质进行改性，其改性的方式依托于矿物质对胶原纤维的三维包裹。
在主流的非经典矿化学说中，认为非胶原蛋白NCPs能够稳定无定形磷酸钙纳米前驱物ACP，使ACP进入胶原纤维内部，形成纤维内外矿化。研究者致力于进一步缩短脱矿牙本质仿生再矿化的时间及提高再矿化层的矿化质量。由此可知，牙本质胶原纤维在仿生再矿化过程中扮演中重要的角色。
牙本质失去矿物支持后，胶原三维网络塌陷，加大了牙本质矿化难度。实验表明，交联剂可以改善脱矿牙本质胶原的机械特性，更好地维持胶原原有结构形态。研究表明，天然交联剂使得胶原原纤维内和外的集聚密度增高，由此可以提高I型胶原的分子筛特性，为后续提高仿生再矿化性能提供了可能。然而关于天然交联剂对牙本质仿生再矿化的研究报道较少见。
经典交联剂戊二醛GA本身具有一定的诱导钙化的能力，但GA具有较强的细胞毒性，在临床实践应用受到限制。EDC是组织工程最常用的人工合成的化学交联剂之一，尚未见其对脱矿牙本质胶原纤维仿生再矿化的报道。然而，天然交联剂和人工交联剂EDC是否可以提高牙本质基质的稳定性并对后续仿生再矿化的协同促进作用，以增强脱矿牙本质性能各项理化性能还都需要进一步深入探讨。
发明内容
本发明提供了一种促进脱矿牙本质再矿化的方法，该方法探讨了天然交联剂和人工交联剂对于提高牙本质基质的稳定性及其对后续仿生再矿化的协同促进作用，以及因此带来的脱矿牙本质性能各项理化性能的增强作用，以期可以进一步缩短脱矿牙本质再矿化的时间，提高脱矿牙本质再矿化的质量，为其后在临床常见的牙本质过敏症、牙本质粘接等应用领域提供理论基础。
为了达到上述目的，本发明提供了一种促进脱矿牙本质再矿化的方法，包括以下步骤：
制备脱矿的牙本质试件；
对所得脱矿的牙本质试件进行矿化处理；
在进行矿化处理前，还包括加入化学交联剂进行避光交联的步骤。
在上述步骤中，加入交联剂的量只要能够对脱矿的牙本质试件进行表面处理或使其完全浸没即可。
作为优选，对所得脱矿的牙本质试件进行矿化处理具体为：
将所得牙本质试件置入含有等量仿矿化液的EP管中，于37℃下恒温培养2-8天。
作为优选，所述仿矿化溶液通过以下方法制备得到：
将体积比为10：1的0.1M CaCl2与0.3g/mL PASP混合，得到溶液1；
将体积比为5：1的0.1M Na2HPO4·12H2O与0.3g/mL PAA混合，磁力搅拌过夜，得到溶液2；
将溶液2在不断搅拌下逐滴滴入溶液1中，用10M NaOH调节溶液pH 为7.4即得，其中溶液1与溶液2的体积比为11：12。
作为优选，所述交联剂选自5％戊二醛、6.5％原花青素和0.3M/0.12M EDC/NHS中的任一种。
作为优选，经交联剂分别预处理后，牙本质试剂的红外光谱图中具有以下特征峰：
1627cm-1处存在酰胺Ⅰ带C＝O伸缩振动、1542cm-1处存在酰胺Ⅱ带处C-N伸缩振动和N-H弯曲振动、1453cm-1处存在C-H弯曲振动、1337cm-1处存在C-H键伸缩振动、1231cm-1处存在酰胺Ⅲ带的C-N伸缩振动峰；1072-883cm-1范围内存在PO4 3-的特征吸收峰。
作为优选，经5％戊二醛或6.5％原花青素交联剂处理后，牙本质试件通过改善干重丧失率和羟脯氨酸含量，以提升抗酶解能力。
本发明还提供了一种交联剂在促进脱矿牙本质再矿化以提升其理化性能中的应用。
作为优选，所述交联剂选自5％戊二醛、6.5％原花青素和0.3M/0.12MEDC/NHS中的任一种。
本发明提供了一种促进脱矿牙本质再矿化的方法，该方法探讨了天然交联剂和人工交联剂对于提高牙本质基质的稳定性及其对后续仿生再矿化的协同促进作用，以及因此带来的脱矿牙本质性能各项理化性能的增强作用，以期可以进一步缩短脱矿牙本质再矿化的时间，提高脱矿牙本质再矿化的质量，为其后在临床常见的牙本质过敏症、牙本质粘接等应用领域提供理论基础。
附图说明
图1为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后宏观形貌图；
图2为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后微观形貌图，其中AE：DDM组；BF：GA组；CG：PA组；DH：EDC组；
图3为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后EDX图；
图4为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后亲水性典型图(上)及定量分析图(下)，其中不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图5为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后酶解后微观形貌图，其中AE：DDM组；BF：GA组；CG：PA组；DH：EDC组；
图6为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后酶解后质量丧失率图，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图7为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后酶解后HYP含量图，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图8为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后显微硬度结果图，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图9为本发明实施例提供的脱矿牙本质试件交联后红外光谱图；
图10为本发明实施例提供的对照组仿生再矿化后微观形貌图，其中，AE：DDM-R2组；BF：DDM-R4组；CG：DDM-R6组；DH：DDM-R8组；
图11为本发明实施例提供的GA组仿生再矿化后微观形貌图，其中，AE：GA-R2组；BF：GA-R4组；CG：GA-R6组；DH：GA-R8组；
图12为本发明实施例提供的PA组仿生再矿化后微观形貌图，其中，AE：PA-R2组；BF：PA-R4组；CG：PA-R6组；DH：PA-R8组；
图13为本发明实施例提供的EDC组仿生再矿化后微观形貌图，其中，AE：EDC-R2组；BF：EDC-R4组；CG：EDC-R6组；DH：EDC-R8组；
图14为本发明实施例提供的仿生再矿化后亲水性定量典型图(上)和分析结果图(下)，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图15为本发明实施例提供的仿生再矿化2d和8d后EDX图谱；
图16为本发明实施例提供的仿生再矿化后质量丧失率图，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图17为本发明实施例提供的仿生再矿化后HYP含量图，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)；
图18为本发明实施例提供的仿生再矿化后显微硬度图，其中，不同上标字母表示不同组组间差异有显著性(P＜0.05)。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1牙本质试件的制备与分组
经北京大学口腔医院生物医学伦理委员会批准(PKUSSIRB-202164068)，于北京大学口腔医院外科门诊收集18～40岁患者拔除的离体健康第三磨牙，生理盐水清洗干净，并即刻置于含有0.5％(w/v)氯胺T的生理盐水中，4℃下储存，于1个月内使用。将离体牙采用红膏将其包埋固定于模具中，慢速切割机水冷却下制作成大小均一的牙本质片，使用超声波清洗机在去离子水中37℃、120kHz条件下振荡10min，备用。将制得的牙本质试件置于10％的磷酸酸蚀16-18小时制备完全脱矿的牙本质试件或表面酸蚀5分钟，制备表面脱矿的牙本质试件，大量去离子水冲洗，制成脱矿牙本质试件。
实施例2脱矿牙本质试件的交联处理
对照组(脱矿牙本质基质组，DDM组)不进行处理。另三组对分别采用5％戊二醛(Glutaraldehyde，GA)、6.5％原花青素(Procyanidins，PA)、0.3M/0.12MEDC/NHS1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基丁二酰亚胺[EDC/NHS]进行避光交联处理3分钟，记作GA组、PA组以及EDC组。
5％GA溶液的配制：将25％GA溶液稀释为5％GA溶液，避光保存。
6.5％PA溶液的配制：称取一定量的PA溶于80％乙醇中，配成6.5％的PA溶液，磁力搅拌2小时，现配现用。
0.3M/0.12M EDC/NHS溶液的配制：将0.3M EDC与0.12M NHS溶于80％乙醇中，避光保存，现配现用。
实施例3脱矿牙本质试件的交联+仿生再矿化改性
对照组牙本质仅进行矿化改性，记作(DDM-R组)。其余三组分别进行5％GA、6.5％PA、0.3M/0.12M EDC/NHS避光交联后再进行矿化处理。将上述牙本质片同时分别放入含有等量矿化液的1.5ml EP管中，密封置于37℃恒温箱中培养，按照既定时间点2天、4天、6天、8天分别取出待检测。分组及简称见下表1。
表1分组及简称
基于非经典矿化学说的仿矿化溶液配制方法如下：将体积比为10：1的0.1M CaCl2与0.3g/mL PASP(Mw＝6-8kDa)混合得到溶液1。将体积比为5：1的0.1M Na2HPO4·12H2O与0.3g/mL PAA(平均Mw＝450kDa)混合，磁力搅拌过夜，得到溶液2。将溶液2在不断搅拌下逐滴滴入溶液1中，其中溶液1与溶液2的体积比为11：12。最后，用10M NaOH调节溶液pH为7.4。
交联处理后脱矿牙本质表面宏观形貌
脱矿牙本质经GA、PA、EDC交联处理后的表面平整光滑。DDM组、GA组、EDC组呈现淡黄色，PA组呈现红褐色(图1)。
交联处理后脱矿牙本质表面微观形貌及EDX谱
SEM下观察脱矿牙本质表面均可见牙本质小管及网状胶原纤维结构，其中DDM组的胶原纤维之间的间隙较大于其余三组，而PA组、GA组及EDC组三组之间的胶原纤维间隙无明显变化(图2)。EDX结果显示表面四组脱矿牙本质表面钙峰消失，而四组之间磷的峰值无显著差别(图3)。由于脱矿后牙本质表面胶原纤维网络因失去了矿物质的支撑容易塌陷，通过GA/PA/EDC三种交联剂处理脱矿牙本质，维持了牙本质胶原网络更为紧密的三维形貌。
交联处理后脱矿牙本质表面亲水性
GA组(90.55±1.26°)的接触角最大，其次为DDM组(67.60±1.76°)、EDC组(54.50±6.36°)、PA组(22.55±7.11°)，各组之间差异均具有统计学意义(P<0.05)(图4)。牙本质脱矿后，保持分子间隙开放，水进入脱矿牙本质的速率提高，亲水性得以加强。GA交联后，亲水性下降，这种变化可能与生物组织纤维在交联过程中的有序化和凝聚化有关。原花青素预处理脱矿牙本质其亲水性得到了极大的提升。
交联处理后脱矿牙本质表面傅里叶红外光谱分析
如图9所示，在脱矿牙本质及经GA、PA、EDC预处理后红外光谱图中,均可见胶原I-II-III带的特征峰：1627cm-1代表酰胺Ⅰ带C＝O伸缩振动；1542cm-1为酰胺Ⅱ带处C-N伸缩振动和N-H弯曲振动；1453cm-1处存在C-H的弯曲振动；1337cm-1归因于C-H键的伸缩振动；1231cm-1处为酰胺Ⅲ带的C-N伸缩振动峰；1072-883cm-1范围内的振动由PO4 3-(归属于羟基磷灰石)的特征吸收峰引起。
交联处理后脱矿牙本质表面显微硬度
显微硬度，结果如图8所示：DDM组(59.84±5.79kgf/mm2)、GA组(79.6±2.06kgf/mm2)、PA组(69.08±3.44kgf/mm2)、EDC组(75.72±5.16kgf/mm2)。各组牙本质经交联之后的表面显微硬度均高于DDM组，差异具有统计学意义(P<0.05)；GA组的显微硬度值最高，EDC组次之，PA组最低；GA组与PA组之间的显微硬度的差异有统计学意义(P<0.05)；GA组与EDC组以及PA组与EDC组之间的显微硬度的差异无统计学意义(P>0.05)。紧密的牙本质胶原网络结构进一步带来了牙本质表面机械性能的增强，但PA组显微硬度值较余两组有所降低。这可能是在配制6.5％w/v溶液时，而PA与富含脯氨酸的蛋白质相互作用的生物活性能力取决于pH值，为维持PA中的多酚活性，酸性条件下更为稳定，未进一步调pH(原始pH值约为4左右)，从而可能会对牙本质表面有轻微脱矿作用，继而影响表面纤维硬度。
交联处理后脱矿牙本质的抗酶解性能
(1)酶解后微观形貌
酶解后，电镜下见DDM组表面牙本质小管管径增大，小管形态呈椭圆形，牙本质小管之间的距离明显低于交联组，同时可见管周及管间牙本质区域胶原纤维均溶解塌陷，网状胶原纤维结构消失(图5A、E)。GA组牙本质小管管径较DDM组明显缩小，小管形态呈圆形，管周及管间牙本质区域均可见排列有序的网状胶原纤维网络(图5B、F)。PA组的牙本质小管管径基本与GA组相同，小管形态呈圆形，同时也可观察到网状胶原纤维网络，但较GA组其排列较为杂乱(图5C、G)。EDC组的牙本质小管由于管径稍有增大，增大幅度小于DDM组，小管形态呈椭圆形，管周牙本质的部分区域可见胶原纤维的网状结构，管间牙本质的大部分区域可见胶原纤维溶解塌陷(图5D、H)。
(2)酶解后的干重丧失率
如图6所示，经酶解后，GA组(29.22±9.39％)和PA组(68.94±11.97％)质量丧失率较DDM组(89.58±7.41％)明显减小，其差异具有统计学意义(P<0.05)；EDC组(87.75±7.34％)质量丧失率较DDM组无明显差异(P>0.05)。
(3)酶解后羟脯氨酸含量
四组酶解后的HYP含量结果如图7所示，GA组(0.04±0.01)、PA组(0.09±0.02)、EDC组(0.12±0.02)的HYP含量较DDM组(0.15±0.02)明显减小，其差异具有统计学意义(P<0.05)。
交联+仿生再矿化处理后脱矿牙本质表面微观形貌分析
电镜下可见，DDM组经矿化2d时可见胶原纤维网络结构，纤维之间间隙较大，未见增粗的胶原纤维以及矿物晶体；矿化4d后胶原纤维之间间隙变小，杂乱无章；矿化6d后胶原纤维之间的间隙几乎消失，胶原纤维规则排列并明显增粗；矿化8d后仍可见增粗的胶原纤维，并可见少量矿物晶体的沉积(图10)。
GA组矿化2d时胶原纤维之间的间隙消失，可见较小的矿化颗粒相。随着时间的延长，胶原纤维内矿化相逐渐增多，散步分布的矿物质的密集程度开始增高，同时矿化颗粒的大小逐渐增大。GA组的管间胶原纤维虽然发生了矿化，但牙本质小管仍比较清晰，未被矿物质遮盖(图11)。
PA组矿化方式与GA组有一定的差异，矿化2d时可见层片状矿物相，牙本质小管管径减小，小管形态呈现椭圆形；矿化4d时，牙本质小管管径更小，层片状矿物相增多；矿化6d和8d时牙本质小管几乎被矿物质所遮盖，出现球状矿化颗粒(图12)。
EDC组则在矿化2d和4d时可见牙本质小管管径较大，在胶原纤维内部发现点状矿物相，散乱分布，矿物颗粒较小；矿化6d时，矿物颗粒增大，密集程度升高；矿化8d时牙本质小管部分被矿物质覆盖，小管形态不一，胶原纤维明显增粗(图13)。
GA\PA\EDC交联+仿生再矿化处理使得牙本质表面胶原网络更为立体，2天即可实现矿物质的沉积。PA交联在矿化6天即可达到牙本质小管的几乎全封闭，较对照组缩短了矿化时间，提升了矿化质量，说明了使用了交联+仿生再矿化可能的协同增强作用。
交联+仿生再矿化处理后脱矿牙本质表面亲水性
脱矿牙本质经交联预处理后仿生再矿化8天接后，DDM-R组(88.27±6.33°)与GA-R组(94.37±1.99°)接触角之间差异无统计学意义(P＞0.05)；DDM-R组和GA-R组的接触角均大于PA-R组(53.5±6.66°)、EDC-R组(56.87±3.58°)，其差异具有统计学意义(P＜0.05)。PA-R组与EDC-R组之间的接触角无明显差异(P＞0.05)(图14)。
交联+仿生再矿化处理后脱矿牙本质表面钙磷分析
当矿化2d时，DDM组表面钙磷含量最低，但随着矿化天数的升高，其钙磷峰有明显的提升。当GA组矿化2d时，其钙磷峰已达到和DDM组矿化8d时的高度。PA组矿化2d和8d时的钙磷峰与GA组相似。EDC组矿化2d时，钙磷峰和对照组差异不明显；矿化8d时，其钙磷峰明显高于DDM组(图15)。
交联+仿生再矿化处理后脱矿牙本质表面显微硬度分析
GA-R组(100.78±5.67kgf/mm2、PA-R组(95.78±2.62kgf/mm2)、EDC组(83.58±2.47kgf/mm2),各组牙本质经交联之后的表面显微硬度均高于DDM-R组(69.70±2.54kgf/mm2)，差异具有统计学意义(P<0.05)；GA-R组的显微硬度值最高，PA-R组次之，EDC-R组最低(图18)。
交联+仿生再矿化处理后的抗酶解性能：
(1)干重丧失率
GA组和PA组质量丧失率较DDM组明显减小，EDC组次之，其差异具有统计学意义(P<0.05)A组、PA组、EDC组的HYP含量较DDM组明显减小，其差异具有统计学意义(P<0.05)(图16)。
(2)羟脯氨酸含量
GA组、PA组、EDC组的HYP含量较DDM组明显减小，其差异具有统计学意义(P<0.05)。
牙本质脱矿后其抗酶解性能显著下降，仅交联处理以及仅仿生再矿化处理后其抗酶解性能提升幅度不大，而交联和仿生再矿化处理后其抗酶解性能显著提高。基于实验分析，发明人认为化学交联剂处理脱矿牙本质胶原纤维，普遍是共价、聚合等化学性反应作用封闭了暴露的胶原纤维中蛋白酶酶的活化位点，而仿生再矿化则是通过三维包裹物理性的封闭酶活性位点，二者的协同作用增强了脱矿牙本质的结构稳定，进一步提高了抗酶解的性能。
Claims (3)
1.一种交联剂在促进脱矿牙本质再矿化以提升其理化性能中的非治疗用途，其特征在于，包括以下步骤：
制备脱矿的牙本质试件；
将所得牙本质试件置入含有等量仿矿化液的EP管中，于37℃下恒温培养2-8天进行仿生再矿化处理；
在进行仿生再矿化处理前，还包括加入化学交联剂进行避光交联处理3分钟的步骤；
其中，所述交联剂选自5%戊二醛、6.5%原花青素和0.3M/0.12M EDC/NHS中的任一种；
所述仿矿化液通过以下方法制备得到：
将体积比为10：1的0.1M CaCl2与0.3g/mL PASP混合，得到溶液1；
将体积比为5：1的0.1M Na2HPO4·12H2O与0.3g/mL PAA混合，磁力搅拌过夜，得到溶液2；
将溶液2在不断搅拌下逐滴滴入溶液1中，用10M NaOH调节溶液pH为7.4即得，其中溶液1与溶液2的体积比为11：12。
2.根据权利要求1所述的非治疗用途，其特征在于，经交联剂分别预处理后，牙本质试剂的红外光谱图中具有以下特征峰：
1627cm-1处存在酰胺Ⅰ带C=O伸缩振动、1542cm-1处存在酰胺Ⅱ带处C-N伸缩振动和N-H弯曲振动、1453cm-1处存在C-H弯曲振动、1337cm-1处存在C-H键伸缩振动、1231cm-1处存在酰胺Ⅲ带的C-N伸缩振动峰；1072-883cm-1范围内存在PO4 3-的特征吸收峰。
3.根据权利要求1所述的非治疗用途，其特征在于，经5%戊二醛或6.5%原花青素交联剂处理后，牙本质试件通过改善干重丧失率和羟脯氨酸含量，以提升抗酶解能力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210955440.7A CN115300398B (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 促进脱矿牙本质再矿化的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210955440.7A CN115300398B (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 促进脱矿牙本质再矿化的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115300398A CN115300398A (zh) | 2022-11-08 |
| CN115300398B true CN115300398B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=83860029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210955440.7A Active CN115300398B (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 促进脱矿牙本质再矿化的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115300398B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103027845A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-04-10 | 浙江大学 | 一种修复脱矿牙本质的方法 |
| CN104398390A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-11 | 浙江大学 | 牙本质底涂-冲洗底涂剂及其方法 |
| CN106473933A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-08 | 浙江大学 | 粘接辅助的生物矿化材料及其在仿生矿化中的应用 |
| CN108324578A (zh) * | 2017-01-17 | 2018-07-27 | 武汉大学 | 一种液相矿化前驱体及修复脱矿牙本质的方法 |
| CN110327221A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-10-15 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种牙本质胶原纤维脱矿材料及其制备方法与应用 |
| CN110693724A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-17 | 浙江大学 | 一种牙齿矿化液及其矿化方法 |
| CN113041161A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-29 | 浙江大学 | 修复脱矿牙本质并封闭牙本质小管的前驱体溶液及方法 |
-
2022
- 2022-08-10 CN CN202210955440.7A patent/CN115300398B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103027845A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-04-10 | 浙江大学 | 一种修复脱矿牙本质的方法 |
| CN104398390A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-11 | 浙江大学 | 牙本质底涂-冲洗底涂剂及其方法 |
| CN106473933A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-08 | 浙江大学 | 粘接辅助的生物矿化材料及其在仿生矿化中的应用 |
| CN108324578A (zh) * | 2017-01-17 | 2018-07-27 | 武汉大学 | 一种液相矿化前驱体及修复脱矿牙本质的方法 |
| CN110327221A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-10-15 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种牙本质胶原纤维脱矿材料及其制备方法与应用 |
| CN110693724A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-17 | 浙江大学 | 一种牙齿矿化液及其矿化方法 |
| CN113041161A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-29 | 浙江大学 | 修复脱矿牙本质并封闭牙本质小管的前驱体溶液及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 钙离子预处理脱矿牙本质胶原对原花青素交联效果的影响;吴亚博等;《临床口腔医学杂志》;第33卷(第10期);第588-591页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115300398A (zh) | 2022-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113318276B (zh) | 一种多重交联可注射水凝胶及其制备方法和应用 | |
| Tang et al. | Application of chitosan and its derivatives in medical materials | |
| RU2683286C2 (ru) | Способ поперечного сшивания гиалуроновой кислоты, способ приготовления инъекционного гидрогеля, гидрогель и его применение | |
| CN106729928B (zh) | 一种聚乙烯醇/海藻酸钠/羟基磷灰石复合纤维膜及其制备方法、应用 | |
| CN1081923C (zh) | 壳聚糖和固定于其上的多糖在生产硬组织刺激剂中的用途 | |
| KR101402832B1 (ko) | 생체재료, 및 이를 포함하는 주입식 이식물질, 및 이의 제조방법 및 용도 | |
| JP2008515927A (ja) | 自己ゲル化性アルギネート系及びその使用 | |
| CN109096522A (zh) | 一种具有多生物功能的医用复合凝胶、制备方法及其应用 | |
| Jiang et al. | Effect of ultrasonication on the fibril-formation and gel properties of collagen from grass carp skin | |
| CN110665051B (zh) | 一种具有止血和抗菌性的冷冻凝胶支架的制备方法 | |
| CN112158817B (zh) | 一种骨组织修复材料及其制备方法和应用 | |
| CN107469151A (zh) | 一种牙槽骨修复材料及其制备方法和应用 | |
| CN111388755A (zh) | 一种可注射型透明质酸/壳聚糖水凝胶及其制备方法 | |
| CN115300398B (zh) | 促进脱矿牙本质再矿化的方法 | |
| CN103007342A (zh) | 生物可降解医用磷酸三钙/γ-聚谷氨酸复合材料及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Facile synthesis of in situ formable alginate composite hydrogels with Ca2+-induced healing ability | |
| CN109276754A (zh) | 一种促生长的可注射骨水泥及其制备方法 | |
| CN110721348B (zh) | 一种天然蚕丝增强羟基磷灰石/壳聚糖复合膜及制备方法 | |
| KR101212258B1 (ko) | 양이온성 고분자/히알루론산 마이크로비드 및 금속이온이 킬레이트된 양이온성 고분자/히알루론산 마이크로비드의 제조방법, 및 이에 의해 제조된 양이온성 고분자/히알루론산 마이크로비드 및 금속이온이 킬레이트된 양이온성 고분자/히알루론산 마이크로비드 | |
| CN104800884A (zh) | 一种脱钙人牙基质材料及其制备方法 | |
| Kiminami et al. | Bioresorbability of chelate-setting calcium-phosphate cement hybridized with gelatin particles using a porcine tibial defect model | |
| Wang et al. | Composite monetite/amorphous calcium phosphate bone cement promotes bone regeneration | |
| Bombaldi de Souza et al. | Xanthan Gum for Regenerative Medicine | |
| CN1178989C (zh) | 制备胶原蛋白和生物陶瓷粉末复合材料微粒的方法 | |
| CN111298199A (zh) | 一种骨科临时植入体及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |