人工种植牙已经成为牙列缺损和缺失的主流修复技术,但骨质疏松症、糖尿病等全身系统性疾病及口腔颌面部缺损、炎症等局部因素影响了其临床成功率.传统的全身辅助给药方法存在用药量大、有不良反应、局部效果不佳等诸多缺点,如何通过人工种植牙自身载药并局部释放来提高种植成功率成为国内外学者研究的热点.到目前为止,人工种植牙的载药方式主要分为种植体表面载药和种植体内部载药两种.种植体表面载药是通过不同载体将药物加载于种植体表面,并通过不同的方法使之与种植体相结合.种植体表面载药的载体主要有二氧化钛纳米管、多孔钽、钙磷涂层、壳聚糖和聚乳酸-羟基乙酸共聚物,其药物加载方法主要有物理吸附法、共价键结合法、仿生共沉积法、层层自组装技术和复合涂层法.而种植体内部载药是将药物加载于中空的种植体内部、基台或附属装置内,从而达到药物持续释放的效果.本文结合本课题组的研究及相关文献就近年来人工种植牙载药方式及材料等做一论述.

目的:对比新研制的钛基钽涂层人工种植体植入犬下颌骨和股骨不同部位的植体骨结合能力差异.方法:选5只成年健康比格犬,拔除双侧下颌第一磨牙,愈合3个月建立缺牙模型.按临床种植体植入手术操作步骤,分别于下颌骨和股骨中上段植入钛钽种植体,每只犬双侧颌骨及股骨分别植入各2颗.术后3个月取材,行X线片、Micro-CT扫描及骨密度(BMD)分析、带植体硬组织磨片组织学及Goldner三色法染色检查,ImageJ图像分析新骨形成面积.结果:钛钽人工种植体植入犬体内3个月,X线示两组植体均与骨结合紧密,植体骨界面无低密度阴影.Micro-CT扫描显示:颌骨组种植体与骨结合紧密,界面无低密度透射影,局部微结构、密度变化无显著差异;股骨组种植体-骨界面近髓腔段呈低密度线状透射影,Micro-CT骨形态计量分析结果显示:颌骨组BMD为1169±86.39mg/cc,股骨组BMD,754.2±129.4mg/cc,颌骨种植体周围BMD显著高于股骨种植体周围BMD(P＜0.05);亚甲蓝-酸性品红染色显示:颌骨组种植体周有红色带状深染新骨形成,植体侧呈指状突入黑色植体螺纹之间,颌骨侧呈波浪与蓝染的颌骨组织移行,植体骨界面密合无间隙.股骨组也有红色深染新骨形成,但新骨带较颌骨组较窄,且植体-骨界面部分不密合,见条状纤维结缔组织样结构.ImageJ图像分析显示:颌骨组新骨形成面积294.4±10.18μm2,股骨组新骨形成面积108.4±3.208μm2,新骨形成面积颌骨组显著多于股骨组(P＜0.05).结论:钛基钽涂层人工种植体植入下颌骨较植入股骨更能促进种植体骨结合,本研究为种植体骨结合动物实验模型选择提供了依据.

目的:研究碱酸处理钛基钽涂层对兔骨髓间充质干细胞(rabbit bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)黏附、增殖和成骨分化的影响,为钽涂层人工种植体的临床转化研究提供依据.方法:实验分四组:钛基钽涂层(Ta)组、酸处理(HCl)组、碱处理(NaOH)组、碱酸(NaH)组.通过扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、蛋白吸附实验观察不同处理组表面理化性质的变化.将rBMSCs接种在四组材料表面,通过荧光显微镜、CCK-8、碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色及RT-qPCR对Runx2和COL-Ⅰ基因表达分析,评估不同处理组对rBMSCs的黏附、增殖和成骨分化的影响.结果 .SEM和EDS显示HCl组涂层表面形貌和元素组成未见明显改变,NaOH组表面孔隙略有增大且表面钠元素含量显著增高.NaH组涂层孔隙均匀,表面钠元素含量明显降低,且较其它三组对蛋白吸附量增多(P＜0.05).免疫荧光及CCK-8结果表明细胞黏附和增殖能力依次为:NaH组＞NaOH组＞HCl组≈Ta组;ALP染色、茜素红染色发现NaH组和NaOH组有更多深染蓝色颗粒和红色钙化结节;RT-qPCR可见细胞在NaH组表面成骨相关基因Runx2和COL-Ⅰ表达量高于其它三组.结论:碱酸处理的钽涂层表面形貌及成分明显改变,能有效促进rBMSCs黏附、增殖及成骨分化,改善钽涂层表面的生物活性并促进成骨,该法是提升钛基钽涂层人工种植体表面生物活性的有效途径.