IFRD对牙科合金细菌粘附影响的实验研究
发表时间：2009-08-01 浏览次数：673次
作者：郭华 李四群 程祥荣
【关键词】 IFRD
［摘要］ 目的：研究氟化物控释装置（IFRD）对细菌在牙科常用合金表面粘附的影响。方法：将抛光后的Co-Cr合金和Ti合金试样各均分为8组，测定表面粗糙度后在无IFRD环境中（A、B、C、D组）和IFRD环境中（A1、B1、C1、D1组）进行细菌粘附实验，并分别于1 h、4 h、8 h、24 h取出，测定各组样本表面细菌粘附面积百分比并进行统计学检验。结果：Co-Cr合金A、B、C、D、A1、B1、C1、D1各组样本表面粗糙度分别为(0.171±0.012) μm、（0.169±0.013） μm、（0.171±0.015） μm、（0.172±0.012） μm、(0.170±0.011) μm、（0.168±0.009） μm、（0.174±0.015） μm、（0.172±0.010） μm，其细菌粘附面积比分别为(19.56±5.75)%、(30.12±6.48)%、(48.94±5.37)%、(79.28±8.19)% , (10.82±3.13)%、(13.04±4.36)%、(17.96±4.86)%、(24.38±5.89)%；钛合金A、B、C、D、A1、B1、C1、D1组表面粗糙度分别为（0.292±0.003） μm、（0.295±0.014） μm、（0.289±0.011） μm、（0.290±0.010） μm、（0.291±0.009） μm、（0.290±0.013） μm、（0.294±0.016） μm、（0.291±0.011） μm，其细菌粘附面积比分别为(24.36±5.59)%、(35.28±6.87)%、(51.45± 5.82)%、(82.03±7.69)%. (16.15±4.31)%、(18.34±4.95)%、(22.59±6.90)%、(31.17±4.27)%。经统计学分析表明，无论是Ti合金还是Co-Cr合金使用IFRD后细菌粘附面积比均显著少于未使用IFRD组（P<0.01）。结论：IFRD对细菌在金属表面的粘附有明显的抑制作用，可减少菌斑的附着。
［关键词］ IFRD 牙科合金 细菌粘附
The Influence of IFRD on Adhesion of Oral Micro-organisms on Ti Alloy and Co-Cr Alloy.
GUO Hua, LI Si-qun, CHENG Xiang-rong.
School of Stomatological Wuhan University, Wuhan 430079
［Abstract］Objective: This study investigated the effect of IFRD on adhesion of oral micro-organisms on Ti alloy and Co-Cr alloy in vitro. Methods: 48 pieces Ti alloy were divided into 8 groups and their surface roughness were measured by 6AJ interference microscope. A, B, C, D groups were used for micro-organisms adhesive test without IFRD and A1, B1, C1, D1 groups were used for same purpose with IFRD. A standardized cell suspensions were incubated with all test samples for 1h, 4h, 8h 24h at 37oC and retained cells were counted by image analysis. The 48 pieces Co-Cr alloy were treated with same procedure of Ti alloy. Results:Roughness values and percentage area of a microscopic field covered by cells of A, B, C, D, A1, B1, C1, D1 groups of Co-Cr alloy were (0.171±0.012) μm、（0.169±0.013） μm、（0.171±0.015） μm、（0.172±0.012） μm、(0.170±0.011) μm、（0.168±0.009） μm、（0.174±0.015） μm、（0.172±0.010） μm, (19.56±5.75)%、(30.12±6.48)%、(48.94±5.37)%、(79.28±8.19)% , (10.82±3.13)%、(13.04±4.36)%、(17.96±4.86)%、(24.38±5.89)%. The values of A, B, C, D, A1, B1, C1, D1 groups of Ti alloy were (0.292±0.003) μm、(0.295±0.014) μm、(0.289±0.011) μm、(0.290±0.010) μm, (0.291±0.009) μm、(0.290±0.013) μm、(0.294±0.016) μm、(0.291±0.011)μm, (24.36±5.59)%、(35.28±6.87)%、(51.45±5.82)%、(82.03±7.69)%、 (16.15±4.31)%、(18.34±4.95)%、(22.59±6.90)%、(31.17±4.27)%. There were significantly difference of percentage area of a microscopic field covered by cells between groups with and without IFRD of Ti alloy and Co-Cr alloy. Conclusions: There was a significantly influence of IFRD on adhesion of oral micro-organisms on Ti alloy and Co-Cr alloy.
［Key words］ IFRD Dental alloy Adhesion of micro-organisms
随着牙科材料和修复技术的发展，牙科合金如Co-Cr合金、钛合金在口腔修复领域的应用越来越广泛，但口腔修复体戴入后，口腔微生态环境发生了显著变化，在基托与基牙及黏膜之间、基牙与卡环之间均形成新的滞留区，其间的唾液流速、流量均减少，口腔的自洁作用降低，极易引起菌斑聚集，从而导致龋病和牙周病变的发生率升高。尤其重要的是修复体的表面粗糙度是影响口腔微生物粘附和菌斑形成的重要因素，粗糙的表面是细菌粘附的理想环境，且难以被宿主清除［1］。因此寻找一种有效的方法控制或减少细菌在修复体和余留牙上的附着，进而降低龋病和牙周病的发病率是非常必要和迫切的。口内氟化物控释装置（intra-oral fluoride controlled releasing device，IFRD）被证明是一种有效的防龋装置，它能以恒定的速率释放F-，使口腔局部F-浓度维持在有效防龋范围内，从而达到减少细菌附着、抑制菌斑成熟而防龋的作用［2］。但IFRD的应用对牙科常用合金表面粗糙度及细菌附着是否产生影响尚不清楚。本研究对此进行了研究。
1 材料与方法
1.1 实验仪器和材料 6JA型干涉显微镜，KYKY AMRAY 1000B型扫描电镜，NaF分析纯，TC4钛合金，Co-Cr合金，人工唾液［3］，1 mol/LPBS缓冲液，HEMA，MMA。
1.2 制备IFRD［2，4，5］ 将MMA和HEMA按一定比例、在一定条件下合成50∶50和30∶70的A、B二组高分子聚合物，用一定量的NaF与A组高聚物混合制成药物储库，以B组高聚物丁酮溶液包膜制成释氟率为0.2 mg?d-1的IFRD，备用。
1.3 试件的制作 将Co-Cr合金铸造成条状，按同一方向分别用400号、600号、800号、1000号金钢砂纸在滴水下打磨抛光，每次30 s，共60次，再切割成5 mm×2 mm×1 mm大小的试样48枚；机械加工同样大小和数量的钛合金试样，抛光方法同上，备用。
1.4 实验分组 将48枚Co-Cr合金试样均分为A、B、C、D、A1、B1、C1、D1 8组，A、B、C、D 4组样本拟在无IFRD环境下进行细菌粘附实验，A1、B1、C1、D1 4组样本在有IFRD环境下进行细菌粘附实验。48枚钛合金试样亦均分为A、B、C、D、A1、B1、C1、D1八组,处理方法同Co-Cr合金组。
1.5 表面粗糙度测定：按国家标准（GB3503-83），用6JA型干涉显微镜测定各组样本的表面粗糙度Ra值。测定长度0.5 mm，前进速度0.01 mm?s-1，每一样本随机测定5个点，取其平均值［6］。
1.6 细菌粘附实验 将变链菌10449C接种于心脑培养基上，37 ℃、95%N2、5%CO2环境中增菌后离心，弃上清液，以PBS液洗涤沉淀物，再离心，反复3次，最后以PBS液稀释细菌浓度至分光光度值为A540 nm＝1.0。各组样本清洗后用乙醇消毒，PBS液及蒸馏水反复冲洗，干燥后放入20 mL人工唾液中，37 ℃密封过夜。无菌环境下取出各组样本并分别放入20 mL细菌悬液中，37 ℃、95%N2、5%CO2环境中分别培养1 h、4 h、8 h、24 h，PBS液冲洗，甲醛固定，吖啶橙染色后用荧光显微镜观察细菌粘附面积比。
1.7 统计分析 应用SPSS统计分析软件对各组样本表面粗糙度和细菌粘附面积比进行统计学分析。
2 结果
2.1 Co-Cr合金、Ti合金样本抛光后表面粗糙度值见表1。
表1 各组样本抛光后表面粗糙度值 略
图1 － 图2 略
2.2 在不同时间段细菌对二种牙科合金表面粘附面积百分比见图1和图2。
2.3 统计学分析 从图中可以看出，随着实验时间的延长，细菌对Co-Cr合金和Ti合金的表面粘附面积比均增加，但对同一种合金而言，使用IFRD后细菌粘附面积比增加缓慢，而未使用IFRD者细菌粘附面积比增加较快，经统计学处理，二种合金使用IFRD后各时间段细菌粘附面积百分比均显著少于未使用IFRD组（P<0.01）。
3 讨论
任何口腔修复体对机体而言均为异物，修复体尤其是可摘局部义齿(RPDs)的戴入会导致口腔微生态环境的显著变化，在基托与基牙及黏膜之间、卡环与基牙之间均形成新的滞留区，其间唾液的流速、流量均发生显著变化，口腔自洁能力下降，口腔微生物极易发生聚集，形成菌斑，导致龋病和牙周病变的发生率增加。因此，要求口腔修复体表面高度光滑，以减少细菌的附着。随着材料的发展和技术的进步，钛及Co-Cr合金在口腔修复领域的应用越来越广，其表面形貌对口腔组织的影响也越来越受到重视。有研究表明，在细菌的早期聚集中，表面粗糙度的大小特别重要，细菌极易在粗糙表面的微孔中滞留，使螺旋体、厌氧菌、变链菌等致病菌更易粘附，加速菌斑的成熟，且一般的口腔保健措施难以将其清除［1,7］。
IFRD作为一种有效的局部防龋装置已在临床得到印证［2］，有人已成功制备了释F-率为0.2 mg d-1的IFRD并应用于RPDs中，取得了良好的防龋效果，IFRD具有有效、安全的特点，可根据临床需要，控制控释膜的厚度即可制备不同释F-率的IFRD，应用于戴用RPDs或覆盖义齿后基牙龋病的预防或牙本质过敏的治疗。本研究发现，无论是Co-Cr合金还是Ti合金随着实验时间的延长，其表面细菌粘附面积比均显著增加，但使用IFRD组者增加无显著性差异，而未使用IFRD者增加有显著性差异，同时在各时间段，使用IFRD组的细菌粘附面积比均显著小于未使用IFRD组。这提示，在不采取有效措施的情况下，口腔修复体在使用过程中，细菌对其表面的粘附会越来越多，会在其上形成菌斑，影响修复体及口腔软硬组织的健康，因此必须采取有效措施加以清除，除常用的刷洗等机械方法外，使用IFRD也是有效的方法之一。
虽然IFRD具有良好的控制细菌粘附、减少菌斑形成的作用，但因F-具有一定的腐蚀作用，大剂量的F-会造成金属表面的腐蚀，增加其表面的粗糙度［8］。长期使用IFRD是否会对金属支架等产生腐蚀作用而其表面粗糙度，进而造成菌斑形成增加还不得而知，这一研究正在进行中。
参考文献
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［2］ 李四群，程祥荣，钱法汤.氟化物控释装置在可摘局部义齿中应用的初步研究［J］.中华口腔医学杂志,1994，29∶238-240
［3］ Lassila LV, Vallittu PK. Effect of water and artificial saliva on the low cycle fatigue resistance of Cobalt-Chroninm dental alloy ［J］. J Prosthet Dent, 1998, 80∶708-713
［4］ Cowsar DR. Controlled release of fluoride from hydrogels for dental applications ［J］. American Chemical Society, 1976, 31∶180-189
［5］ 陈智， 樊明文， 凌均綮.氟化物控释装置临床应用的研究［J］.中华口腔医学杂志,1993,28∶286-288
［6］ 汤秀春，李四群，李欣，等.氟化物控释装置对钴铬合金腐蚀性的实验研究［J］.口腔医学研究，2005，21（1）：38-40
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