Gelatamp和祥恩胶原海绵的结构和性能的比较研究

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目的:口腔拔牙手术是口腔牙槽科的常见术种,因牙体缺损,根尖病变,牙周病等不能保留的牙齿需要行牙拔除术。术后可能会出现许多并发症,如牙拔除术后炎症反应导致的疼痛、感染、出血,其中出血最为常见,拔牙出血的原因包括有手术难度大创伤大、牙龈撕裂,还有长期用如华法林、阿司匹林、肝素等抗凝药治疗心脑血管疾病的患者,以及凝血功能异常的患者,拔牙术后容易出血,常常需要做预防性处理,常规有缝合伤口,药物止血,碘仿纱条填塞、放置明胶海绵等处置手段,明胶海绵作为临床常用口腔止血材料,应用广泛。现在临床上常用的明胶海绵种类很多,其中包括有祥恩胶原海绵和Gelatamp含银胶原海绵,本研究通过以上两种临床用胶原海绵进行表征,比较两种胶原海绵的结构和组成,再通过细胞和细菌培养,观察对正常细胞和细菌的增殖的影响,比较二者之间的差异,为临床使用提供依据。方法:1.两种胶原海绵结构和组成的表征:使用红外光谱(FTIR)表征两种胶原海绵材料的官能团特征。扫描电镜(SEM)观察材料表面的微观结构,观察两种胶原海绵是否具有胶原结构。X射线光电子能谱仪(XPS)进行两种胶原海绵元素的定性分析。能量色散X射线谱仪(EDS)分析材料的成分、元素种类、含量分布。X射线衍射(XRD)分析胶原的特征峰和单质银的衍射峰。Gelatamp海绵的银离子释放速率的实验用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)测量。2.两种胶原海绵的细菌实验:进行金黄色葡萄球菌的抑菌环实验,比较两种胶原海绵的抗菌性能。3.两种胶原海绵的细胞实验:对两种胶原海绵进行细胞培养,并评价细胞增殖情况和细胞毒性,评估材料体外生物学性能。结果:1.FTIR结果可见胶原的特征性峰:酰胺Ⅰ(1629cm-1)、酰胺Ⅱ(1538cm-1)、酰胺Ⅲ(1448cm-1)。SEM显示两种胶原海绵为疏松多孔结构,孔隙大而贯穿,Gelatamp胶原表面分散铺满一层胶质银,EDS的结果提示祥恩胶原海绵包含有碳、氧、氮、磷、硫这几种元素,Gelatamp含银胶原海绵包含有碳,氧,氮,磷,硫,铝,银这几个元素;XPS结果显示Gelatamp含银胶原海绵两个结合能峰值之间相隔6ev,说明为单质银。XRD结果显示Gelatamp海绵在111、200、220、311处有特征峰,证实银元素为零价的单质银。银离子释放实验结果显示出Gelatamp海绵的银离子释放是长时间缓慢释放的过程。2.细菌实验结果显示Gelatamp的对金黄色葡萄球菌有很强的抑菌作用,而祥恩胶原海绵则没有抑菌作用。3.采用3T3-E1细胞进行实验,细胞毒性/增殖检测试剂盒(CCK-8)结果显示祥恩胶原海绵和空白对照组两组3T3细胞增殖不受影响,而Gelatamp胶原海绵的细胞完全死亡,激光共聚焦显微镜的结果同样支持这个结论。结论:两种胶原海绵的细菌实验和细胞实验结果是完全相反的,祥恩胶原海绵无抗菌性能,而对细胞的生物相容性较好,而Gelatamp的抑菌性能优异,但是对成骨细胞有毒性作用。从临床上看,Gelatamp在拔牙术后的止血,预防拔牙术后的并发症有较好的临床效果。一块Gelatamp胶原海绵重量不超过90mg,而银的单质只占其中的5%,银溶解为银离子的速度是缓慢的,控制银的量其目的减少细胞毒性作用。Gelatamp的优势还是在于其抑菌作用.Ag+具有广谱的抗菌作用,通过杀灭细菌的作用,减少了炎症因子的表达,减弱了炎症的反应,给予拔牙窝的细胞一个细菌量少的生长环境,前期Gelatamp海绵主要发挥其抑菌抗炎的作用,而后期随着胶原的降解吸收,银的浓度降低到正常值范围后,在机化的血凝块中,成骨细胞开始活跃生长,牙槽窝开始成骨。因此在临床的使用Gelatamp胶原海绵时应该控制使用的量,才能达到良好的愈合效果。
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