论文部分内容阅读
目的:基于对非经典结晶矿化理论的认识和PAMAM改性后具备的良好的生物相容性及仿生特性,本研究拟以PAMAM-PO3H2与PAMAM-COOH协同模拟DMP-1双重作用,研究其对完全脱矿牙本质模型进行体外仿生再矿化的效果,探索胶原纤维内再矿化的方法和手段,为牙本质的仿生再矿化提供新的策略。方法:1.脱矿牙本质模型的制备:收集52颗完整离体第三磨牙,沿牙釉牙骨质界2-3mm处使用金刚砂车针在冷却条件下制备成52个牙本质方块,使用EDTA脱矿1周后,Guanidine HCl、Tris-HCl溶液及NaCl溶液去除牙本质中的非胶原蛋白。通过FT-IR、XRD、FE-SEM及TEM检测确定建立完全脱矿牙本质模型。2.PAMAM-PO3H2的合成:根据Tomalia的经典合成法,先利用G4.0PAMAM与多聚甲醛溶于THF+KOH混合溶液中,再加入二甲基氢磷酸酯,透析袋透析,过滤冻干,合成PAMAM-PO(OCH3)2,根据得到的PAMAM-PO(OCH3)2,溶解于无水二甲基亚砜,反应完后,再溶解于三甲基溴硅烷,最后与甲醇反应,透析袋透析,过滤冻干,得到PAMAM-PO3H2。使用FT-IR以及1H-NMR对合成物质进行表征和成分分析,鉴定PAMAM-PO3H2。3.仿生再矿化:研究分为三组:实验组,对照组和空白组三组,其中实验组为PAMAM-PO3H2处理后的完全脱矿牙本质模型置于含PAMAM-COOH的再矿化体系中进行再矿化,对照组为STPP处理后的完全脱矿牙本质模型置于含PAA的再矿化体系中进行再矿化,空白组为未做任何处理的完全脱矿牙本质模型置于再矿化体系中进行再矿化。再矿化体系由模拟体液和释放钙、氢氧根离子的复合树脂体系两部分组成。通过FT-IR、XRD、EDS、FE-SEM及TEM对再矿化结果进行检测观察,评估PAMAM-PO3H2与PAMAM-COOH协同诱导完全脱矿牙本质再矿化的效果。结果:1.脱矿牙本质效果的评价。FT-IR、XRD、FE-SEM及TEM检测显示,与正常牙本质方块对比,脱矿牙本质模型的FT-IR未见磷酸基团,XRD未见明显羟基磷灰石的特征峰,FE-SEM显示牙本质小管暴露,形成胶原纤维网。TEM结果可见脱矿牙本质模型主要结构为胶原纤维,横纹结构特征明显,证实脱矿牙本质模型完全脱矿。2.PAMAM-PO3H2的表征和检测。FT-IR结果显示磷酸化修饰后的PAMAM树枝状大分子在波数为1046.66cm-1附近出现了振动峰,为磷酸基团P-O特征峰,1H-NMR结果显示合成的PAMAM-PO3H2成功出现了磷酸基团,证实磷酸化的PAMAM合成成功。3.再矿化效果的评估。再矿化1,2,3和4周后分别对实验组、对照组和空白组进行FT-IR、XRD、EDS、FE-SEM及TEM检测观察。实验组的FT-IR结果显示经过4周再矿化后出现与正常牙本质方块相似的磷酸基团特征峰,XRD结果显示,在2θ=26°(002)和2θ=32°(211)左右开始出现磷灰石特征峰。EDS结果显示钙磷原子比与正常磷灰石的钙磷比值较为接近。FE-SEM的结果表明再矿化4周后,牙本质表面逐渐可见较多晶体,牙本质小管内生成大量棒状晶体。TEM结果观察到胶原纤维处呈现较多的磷灰石晶体,但横纹特征在部分再矿化的胶原纤维内可见。对照组的FT-IR结果显示经过4周再矿化后出现与正常牙本质方块相似的磷酸基团特征峰,XRD结果观察到在2θ=26°(002)和2θ=32°(211)左右出现羟基磷灰石的特征峰。EDS结果显示有钙元素生成,钙磷原子比与正常磷灰石的钙磷原子比值较为相近,且高于实验组。FE-SEM结果可见牙本质表面逐渐被新生矿物晶体广泛覆盖,牙本质小管内逐渐充满新生矿物质。TEM结果见有较多的磷灰石晶体的形成,胶原纤维的横纹特征逐渐不明显。空白组FT-IR结果显示再矿化进行到第4周时未出现相应的磷酸基团特征峰。XRD结果观察到在30°和35°之间未出现明显的波峰,说明空白组的牙本质表面不含晶体成分。EDS结果显示未见有钙元素的生成。FE-SEM结果显示牙本质的表面被羟基磷灰石少量覆盖,牙本质小管内未见矿物质沉积。TEM结果表明空白组胶原纤维未显示形成ACP或有再矿化的迹象,横纹特征可见。结论:1.磷酸基团改性的PAMAM-PO3H2与PAMAM-COOH协同在再矿化体系中能一定程度上诱导完全脱矿牙本质模型纤维间再矿化,且随着再矿化时间的延长,再矿化效果越好。但未有明确证据证实出现胶原纤维内再矿化。2.与STPP+PAA诱导脱矿牙本质再矿化的效果相比,PAMAM-PO3H2与PAMAM-COOH协同诱导再矿化的能力相对较弱。