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目的:随着技术的不断发展和成熟,口腔种植已逐渐成为临床口腔修复的主要手段。但就目前来看,种植修复的远期成功率仍需进一步提高。经过实验及临床证实[1]:种植体周围炎是影响远期成功率的重要因素之一,而种植体上菌斑生物膜的形成在种植体周围炎的发生、发展中起着重要作用。实验表明[2],口腔环境中的链球菌和放线菌等早期定植菌为菌斑生物膜的形成提供了良好的环境和基础条件,使得种植体周围炎的可疑致病菌:牙龈卟啉单胞菌(Pg)、中间普氏菌(Pi)等细菌大量附着并繁殖,从而造成菌群关系失衡,导致种植最终失败。种植体颈部在组织结构与天然牙相比较仍存在一定区别,这些薄弱环节导致其表面更容易受微生物及其毒性产物的侵袭[3]。因而,设计合适的种植体颈部表面形貌来防止细菌的定植对于确保种植义齿的临床成功至关重要。本实验希望通过比较口腔中早期定植菌在钛及钛合金不同表面的粘附情况,从而确定不利于菌斑形成的纯钛及钛合金表面,以寻找到有利于提高种植体远期成功率的种植体颈部表面形貌设计方案。方法:选用纯钛及钛合金圆盘作为实验试件,变形链球菌S.mutans UA159作为实验菌株。试验中首先在各实验试件表面分别运用机械打磨(M)、酸蚀(AE)、电化学腐蚀(ECE)、电化学腐蚀+酸蚀(ECA)四种方法制作出不同形态表面。选用扫描电子显微镜及激光共聚焦显微镜观察各纯钛及钛合金试件的表面形貌并检测粗糙度。培养得到稳定菌株后,选用光学显微镜及革兰染色法进行鉴定。将实验试件和S.mutans UA159在适宜的环境中共同培养后,扫描电子显微镜观察各实验试件表面细菌粘附情况,利用MTT法检测各实验试件表面细菌的附着量,对比纯钛及钛合金不同表面形态下细菌的附着差异。结果:1.扫描电子显微镜下观察显示:纯钛试件M组表面较光滑,镜下表现为平行沟壑条纹;AE组表面微粗糙,可见直径约20-50nm较尖锐纳米级突起均匀分布;ECE组表面粗糙均匀,可见开口直径约15-35um微米级碗状凹,边缘清晰,分布均匀,凹内布满大小约50-100nm的微小突起;ECA组表面粗糙且有凹均匀分布,可见开口直径约15-35um微米级碗状凹,凹中可见直径约5-15nm纳米级触角状突起均匀分布。钛合金试件M组表面光滑,镜下表现为长条纹状沟壑,浅于纯钛M组;AE组表面略粗糙,可见表面均匀分布着直径约20-50nm纳米级突起,头部圆顿;ECE组表面粗糙有凹,可见表面均匀分布着口大底小袋状凹,开口为直径约5-10um的不规则圆形,凹底分散着大小为10-30nm微小点状突起;ECA组表面粗糙,凹均匀分布,开口直径约5-10um,圆凹中可见直径约20-50nm、长度不等的纳米级突起均匀分布,呈触角状,头部尖锐。2.激光共聚焦显微镜下观察显示:纯钛试件M组表面分布较浅条纹状沟壑;AE组可见试件表面凹凸不平、纵向高度不一致;ECE组表面均匀分布着直径相近、立体结构呈类圆球形凹,深约7.15um;ECA组表面均匀分布立体结构呈类圆球形凹,深约6.36um。钛合金试件M组表面分布条纹状沟壑;AE组可见试件表面纵向高度不一致、粗糙不平整;ECE组试件表面分布着大小略不等、立体结构为类球形坑孔,深约6.96um;ECA组试件表面均匀分布着空间结构呈多重类圆形凹套叠的类球形结构,主凹深约6.44um。3.激光共聚焦显微镜下测得各组的表面粗糙度,纯钛试件M组Ra=0.393um、AE组Ra=0.451um、ECE组Ra=1.542um及ECA组Ra=1.548um。钛合金试件M组Ra=0.372um、AE组Ra=0.427um、ECE组Ra=1.536um及ECA组Ra=1.522um。4.BHI固体培养基上,变形性链球菌S.mutans UA159无特殊气味,呈边缘不规则、突起白色菌落形态;BHI液体培养基中,菌液呈现淡黄色、清亮无浑浊状态。光学显微镜下,实验菌呈蓝紫色球形菌体,簇拥排列为长短不一链状。5.细菌附着情况:扫描电子显微镜下,各实验组菌体形态无显著差别。经过数量统计,纯钛试件表面细菌粘附量比较为ECA组>ECE组>AE组>M组,其中ECE组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECA组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECE组与ECA组相较、AE组与M组相比较无统计学差异。钛合金试件表面细菌粘附量比较为ECA组>ECE组>AE组>M组,其中ECE组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECA组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECE组与ECA组相比、AE组与M组相比均无统计学差异。纯钛及钛合金两组采用相同方法处理得到的不同表面相比均无统计学意义。6.MTT检测:纯钛试件吸光度均值大小为ECA组>ECE组>AE组>M组,ECE组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,与ECA组之间无统计学差异,ECA组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,AE组与M组之间无统计学差异。钛合金试件吸光度均值大小为ECA组>ECE组>AE组>M组,ECE组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,与ECA组之间不具有统计学差异,ECA组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,AE组与M组之间不具有统计学差异。纯钛及钛合金两组采用相同方法处理得到的不同表面相比均不具有统计学意义。结论:1.纯钛电化学腐蚀获得的孔径为15-35um、深度为7.15um及纯钛电化学腐蚀+酸蚀方法获得的孔径为15-35um、深度为6.36um的均匀碗状凹表面,分别与机械打磨方法及酸蚀方法制得的表面相比更利于细菌的粘附。纳米结构对细菌的粘附无显著影响。2.钛合金电化学腐蚀方法制得孔径为5-10um、深度6.96um及钛合金电化学腐蚀+酸蚀方法制得孔径为5-10um、深度为6.44um的均匀浅碗状凹表面,分别与机械打磨方法以及酸蚀方法制得的表面相比,更利于细菌的粘附。纳米结构对细菌的粘附无显著影响。3.机械表面与酸蚀表面相比,细菌粘附无明显差异。