钛及钛合金广泛用于口腔种植体的生产,但因金属的生物惰性易被纤维组织包绕不易形成骨结合;骨组织再生需要一定的生理刺激,为了提高这种刺激的效果并加速种植体与骨组织的整合,可以在种植体表面沉积具有高度生物活性的涂层.生物活性玻璃(bioactive glasses,BG)能够附着在骨组织上并形成磷灰石层,形成的中间磷灰石层连接骨组织和BG材料,进一步启动生物矿化过程,促进组织愈合,并且没有明显的并发症或副作用.20世纪 60 年代 Hench 教授[1]开发出 BG,即 45S5 Bioglass?(wt.％:45％SiO2,24.5％CaO,24.5％Na2O,6.0％P2O5);20 世纪80年代以来,它一直被用于临床.本综述主要讨论了 BG的基本信息、在口腔种植体涂层领域应用的可能性,并分析了现有的主要涂层技术以及目前的挑战.

目的:构建一种低熔点含硼、锌生物玻璃(BG-ZnB)力学增强型生物玻璃—陶瓷的多孔支架材料,并探究BG-ZnB含量对支架的结构、力学性能和骨再生效率的影响.方法:将质量分数为0%、2%、4%的BG-ZnB复合45S5生物活性玻璃通过石蜡微球造孔成型,经900 ℃烧结分别形成45S5/ZB0、45S5/ZB2、45S5/ZB4三种玻璃—陶瓷多孔支架;测定三种玻璃—陶瓷多孔支架的物相组成、孔隙率和压缩性能.36只雄性新西兰大白兔随机分为45S5/ZnB0组、45S5/ZnB2组和45S5/ZnB4组,将三种多孔支架置入兔骨缺损模型中,分别在第6周和第16周通过X射线摄片、显微CT三维结构重建和组织切片染色等方法检测大白兔骨缺损模型支架的骨再生效率;采用HE染色、Masson三色染色和EnVision二步法染色分析新生骨内生长情况.结果:力学增强型生物玻璃—陶瓷与45S5生物活性玻璃的物相基本一致,但烧结后的支架在外观上有细微变形.45S5/ZnB2组和45S5/ZnB4支架骨架表面晶粒烧结更为致密,抗压强度较45S5/ZnB0支架明显提高(均 P <0.05).支架植入后6周和16周时,45S5/ZnB2组和45S5/ZnB4组成骨率和骨小梁密度高于45S5/ZnB0组(均P<0.05),新生骨、Ⅰ型胶原蛋白和骨钙素表达量较45S5/ZnB0组增加.结论:低熔点高活性BG-ZnB助烧结工艺能构建出力学增强型生物玻璃—陶瓷多孔支架材料,可为研发骨损伤修复材料奠定实验基础.

目的:观察并比较58S纳米生物活性玻璃(nano-sized 58S bioactive glass,nano-58S BG)和传统45S5生物活性玻璃(45S5 BG)促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果.方法:在新西兰兔顶骨直径9 mm的贯通临界骨缺损中随机填入nano-58S BG或45S5 BG,空白对照组仅以血凝块充盈骨缺损.组织学切片组于术后4周和8周取材制作切片,HE染色和天狼星红苦味酸染色后观察;骨荧光磨片组分别于术后第14、28、42天皮下注射盐酸四环素、茜素红、钙黄绿素标记新生骨,8周取材制成硬组织磨片,激光共聚焦显微镜下观察新骨形成范围,Image J软件定量分析.结果:4周时HE染色可见生物活性玻璃与周围组织紧密结合,未见急慢性炎症细胞浸润,nano-58S组和45S5组可见骨缺损边缘和中央均出现新骨,对照组中央未见新生骨;8周时nano-58S组新生骨多于45S5组和对照组,两个BG组新生骨可见与正常颅骨相同的中空结构,对照组新骨未见中空结构.天狼星红苦味酸染色可见nano-58S组I型胶原分泌量大于45S5组和对照组.骨荧光磨片观察显示术后4～6周和6～8周nano-58S组新骨形成范围分别为(29.4 ±4.48) μm 和(35.3 ±3.74) μm,高于 45S5 组[(13. 43 ±3.44) μm 和(17. 64 ±4. 13) μm]和对照组 [(5.88±2.92) μm和(6.07±3.02) μm,P<0.01]. 结论:58S纳米生物活性玻璃促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果优于传统的45S5生物活性玻璃.

目的 为了制备出能满足骨组织工程需要的具有一定机械强度和成骨引导功能的生物活性骨组织支架,本文拟采用45S5生物活性玻璃为原料,利用光固化成型(digital light processing,DLP)3D打印方法和高温烧结来制备出三维多孔活性骨组织工程支架,并对其成型效果和机械性能进行分析验证.方法 选取45S5生物活性玻璃为原料,混合光敏树脂后,采用DLP制备三维网格状支架,再通过优化的烧结工艺制备出骨组织工程生物活性支架.采用扫描电镜、万能实验机等方法分析支架的形貌及结构特征,并研究生物支架的孔隙率和力学性能.结果 该方法以比其他支架制备方法更加精确的模型复原能力制备出具有预设复杂多孔结构的生物活性支架,支架孔径为400μm左右,孔隙率达到55.79％,抗压强度为10～14 MPa,能够满足骨组织工程支架的要求;支架表面有均匀密布的孔径约0.5μm的微观孔,与宏观孔隙配合,能提高骨组织的修复能力.结论 该方法制备的生物活性支架可运用于骨组织工程应用中.

目的:评价45S5型生物活性玻璃对年轻恒牙根尖周炎根尖诱导成形术的临床疗效.方法:按照临床试验纳入标准和排除标准招募受试者,纳入需根尖诱导成形患者86例,共94颗患牙.采用随机、自身前后对照的临床试验研究方法,将患牙随机分为生物活性玻璃组(32颗)、vitapex组(33颗)和MTA组(29颗),分别在消毒后的根管内填入生物活性玻璃、vitapex糊剂和MTA,嘱患者治疗后3个月、6个月、1年、2年时复诊,并进行临床及X线检查.结果:共失访2例,2年后生物活性玻璃组、vitapex组、MTA组的根尖诱导成功率分别为87.1％(27/31)、81.3％(26/32)、86.2％(25/29),3组总体成功率比较差异无统计学意义(χ2=0.48,P>0.05).结论:生物活性玻璃与vitapex、MTA的根尖诱导成形临床效果无明显差异.

目的 探讨生物活性玻璃对口腔溃疡愈合的疗效.方法 利用物理及化学方法在60只SD大鼠下切牙唇侧牙龈制造口腔溃疡模型.随机分为4组:A组使用45S5生物活性玻璃膜黏附于溃疡表面;B组使用曲安奈德口腔软膏涂抹溃疡表面;C组使用空白的聚乙烯醇膜黏附于溃疡表面;D组为空白对照组,溃疡表面不进行处理.造模后0、3、6、9、12、15 d观测各组大鼠溃疡形态及愈合情况.结果 造模后第3天,A组与B组的溃疡面积均有一定程度减小,与C、D组相比差异均有统计学意义(P＜0.05).A、B组间差异无统计学意义;C组的溃疡面积变化不大,而D组的溃疡面积增大明显.造模后第6、9、12天,A组面积变化率高于B、C、D组,差异有统计学意义(P＜0.05);B、C、D组面积变化率差异均无统计学意义(均P＞0.05).结论 45S5生物活性玻璃膜可促进大鼠口腔溃疡愈合,且促愈合的效果在溃疡愈合后期优于曲安奈德口腔软膏.

目的:观察生物活性玻璃(45S5)对人工早期根面龋再矿化的影响.方法:收集20颗因正畸拔除的下颌前磨牙,于前磨牙根面开窗制成40片牙骨质块,放置于37℃人工脱矿液中96h,制备出早期根面龋模型,按照随机数字表法分为4组,BAG组(生物活性玻璃)、CPP-ACP组(护牙素)、NaF组(氟化钠)、DDW组(去离子水)(n=10),进行20 d pH循环实验.经原子力显微镜(AFM)观察样本脱矿后、再矿化后三维立体形貌特征,并计算出各组样本粗糙度(Ra),荧光显微镜(IFM)测试牙骨质荧光面积、总荧光量、平均荧光量,各组数据通过SPSS 17.0采用单因素方差分析并做SNK检验.结果:AFM观察生物活性玻璃组处理脱矿后的牙骨质明显光滑,粗糙度值(3.18±0.34)μm,与氟化钠组(3.22±0.12) μm无明显差异,但都低于其他2组(P＜0.05).IFM观察生物活性玻璃处理脱矿后的牙骨质荧光面积(84.41±2.77) μm2,总荧光量(19.41±1.13)a.u.与其他组比较明显降低(P＜0.05).结论:生物活性玻璃对早期根面龋有明显的再矿化作用.

目的:研究以植酸为前驱体合成的生物活性玻璃(phytic acid derived bioactive CaO-P2O5-SiO2 gel-glasses,PSC)和含氟生物活性玻璃(fluoride-containing bioactive glasses,FBG)这两种新型生物活性玻璃(bioactive glass,BG)对人工牙本质龋再矿化的作用,为促进牙本质龋再矿化寻找更有效的方法.方法:(1)PSC是以植酸为磷前驱体、采用溶胶凝胶法制备,其化学组成为10.8％P2O5-54.2％SiO2-35.0％CaO(摩尔百分比);FBG采用熔融法制备,化学组成为6.1％P2O5-37.0％SiO2-53.9％CaO-3.0％CaF2(摩尔百分比);传统生物活性玻璃45S5采用熔融法制备,化学组成为6.0％P2O5-45.0％SiO2-24.5％CaO-24.5％Na2O(摩尔百分比).(2)将三种BG浸泡在模拟体液中24 h,使用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析BG表面羟基磷灰石形成情况.(3)制备厚度为1 mm的牙本质片,用17％(质量分数)的乙二胺四乙酸溶液(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)浸泡1周,制备脱矿牙本质样本;使用PSC、FBG处理脱矿牙本质片后在模拟体液中浸泡1周,使用扫描电镜观察和检测样本表面矿物质的形成情况.(4)制备厚度为2 mm的牙本质片,每个样本上制备4个深度为1 mm的窝洞,使用乳酸溶液脱矿2周,制备人工牙本质龋样本.使用蜡块、无机三氧化物聚合体(mineral trioxide aggregate,MTA)、PSC和FBG充填四个窝洞,分别作为空白对照组、MTA组、PSC组和FBG组,随后浸泡在模拟体液中,分别于充填前、充填后2和4周使用显微CT对样本进行扫描,分析人工牙本质龋样本的再矿化情况.结果:(1)扫描电镜和XRD结果显示,PSC和FBG促进脱矿牙本质再矿化的效果均优于45S5,尤以PSC组效果更佳.(2)显微CT结果显示,PSC组2周时人工牙本质龋脱矿层矿物质密度的增加量为(185.98±55.66)mg/cm3,4周时增加量为(213.64±36.01)mg/cm3,均与空白对照组[(20.38±7.55)mg/cm3,P=0.006;(36.46±10.79)mg/cm3,P=0.001]差异有统计学意义;PSC 组增加量较 MTA 组[(57.29±10.09)mg/cm3;(111.02±22.06)mg/cm3]更高,且差异均有统计学意义(P=0.015;P=0.006).对于人工牙本质龋再矿化深度,PSC组2周时为(40.0±16.9)μm,4周时达到(54.5±17.8)μm,与空白对照组相比均差异具有统计学意义(P=0.010;P=0.001);MTA组与空白对照组相比差异无统计学意义.FBG组矿物质沉积的量和深度均优于MTA组,但不及PSC组.结论:新型生物活性玻璃PSC在促进入工牙本质龋脱矿层再矿化的速度、质量和深度上较MTA具有优势,有望成为促进龋坏组织再矿化的理想材料.

目的 比较两种45S5型生物活性玻璃(BG)对牙本质小管的阻塞作用.方法 将90颗第三磨牙制成厚约3 mm的牙本质盘,按照随机数表法分为奥敏清组(A组)、BioMinF组(B组)和空白对照组(C组).A组分为即刻(A1)、长效(A2)、磨损(A3)和酸蚀(A4)4组.B组分为即刻(B1)、长效(B2)、磨损(B3)和酸蚀(B4)4组.扫描电镜(SEM)观察牙本质小管暴露情况.结果 BioMinF各亚组的小管暴露率均小于奥敏清各亚组,A1>B1、A2>B2、A3>B3、A4>B4(P<0.01).两种BG长效组的小管暴露率均小于即刻组(A1>A2、B1>B2)(P<0.05),磨损作用前后变化均不明显,A组酸蚀前后小管暴露率差异有统计学意义(A4>A2)(P<0.05),而B组酸蚀前后差异无统计学意义(P>0.05).结论 奥敏清与BioMinF均能有效封闭牙本质小管且具有较好的耐磨性,BioMinF在抗酸蚀方面性能更优异.