Reconditioning of implant surface contaminated by microorganisms using advanced oxidation process

采用高级氧化工艺修复被微生物污染的种植体表面

基本信息

批准号：
22K10013
负责人：
菅野太郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

研究計画に従って、まず初めに歯科用インプラントに類似した表面性状を有する試料の準備及び評価を実施した。市販されている純チタンのディスク（直径5 mm）に50umのアルミナでサンドブラスト処理を行い、さらに60℃に加温した49%硫酸で1時間エッチングを行った。処理後、超純水と超音波洗浄機を用いて洗浄し、表面性状の評価を行った。試料表面の濡れ性を接触角測定装置（PCA-1）で評価し、親水性の表面であることを確認した。また、表面粗さを非接触表面粗さ測定装置（Talysurf CCI HD）を分析し、市販の歯科用インプラントと類似したSa（算術平均粗さ）、Str（表面性状のアスペクト比）、Sds（頂点密度）を有していることを確認した。これらの結果に基づいて、以降の実験においては、この方法で作製したチタンの円板状試料を実験に用いることとした。次に、チタン表面の汚染状態が骨芽細胞（MC3T3-E1）の付着・増殖に及ぼす影響を調べた。汚染物質としては、殺菌消毒剤（0.2%クロルヘキシジン、40%クエン酸、3%過酸化水素）、20 mg/mLの抗生剤（アモキシシリン、メトロニダゾール、ミノサイクリン塩酸塩）、1 mg/mLの細菌由来成分（リポ多糖、ペプチドグリカン、リポタイコ酸)を用いた。チタン試料の表面に各汚染物質の水溶液を滴下し、1時間乾燥させた。超純水で1度洗浄後、細胞増殖用培地に浸漬し、細胞を播種した。3日間の培養後、MTT試験を行って細胞増殖を分析した結果、メトロニダゾールとリポタイコ酸を除くその他の汚染物質による処理で骨芽細胞の増殖が有意に抑制されることが分かった。今後の研究では、これらの汚染したチタン表面を促進酸化処理で清浄化し、細胞親和性を回復できるかどうかを評価する。

根据研究计划，首先制备并评估具有与牙种植体相似的表面特性的样品。将市售的纯钛圆盘（直径5毫米）用50微米的氧化铝喷砂，然后用加热至60℃的49%硫酸蚀刻1小时。处理后，用超纯水和超声波清洗机清洗，评价表面特性。使用接触角测定装置(PCA-1)评价样品表面的润湿性，结果确认表面具有亲水性。另外，表面粗糙度使用非接触式表面粗糙度测定装置(Talysurf CCI HD)进行分析，得到Sa(算术平均粗糙度)、Str(表面纹理的纵横比)、Sds(顶点密度)。基于这些结果，我们决定在后续实验中使用该方法制备的钛盘状样品。接下来，我们研究了钛表面污染对成骨细胞（MC3T3-E1）附着和增殖的影响。污染物包括消毒剂（0.2%洗必泰、40%柠檬酸、3%过氧化氢）、20 mg/mL抗生素（阿莫西林、甲硝唑、盐酸米诺环素）和1 mg/mL细菌成分（脂多糖、肽聚糖、脂磷壁酸）。用过的。将每种污染物的水溶液滴到钛样品的表面上并干燥1小时。用超纯水洗涤一次后，将其浸入细胞生长培养基中并接种细胞。培养3天后，MTT测试分析细胞增殖情况，发现甲硝唑及除脂磷壁酸以外的其他污染物处理均显着抑制成骨细胞增殖。未来的研究将评估是否可以通过加速氧化处理来清洁这些受污染的钛表面并恢复细胞亲和力。