• 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦
  • 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦
  • 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦
  • 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦
  • 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦
  • 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦 珠海牙醫推薦

有牙病唔知點算?

點擊確定,免費向廣東話牙醫咨詢牙齒問題

+853 65585927

取消 確定

您好!

您即將咨詢維港口腔連鎖WhatsApp

+85365585927

取消 確定
 
L
o
a
d
i
n
g
.
.
.

種植體多功能抗菌塗層的分類及進展

下面將為您介紹種植體多功能抗菌塗層的分類及進展的相關內容,這將會花費您約兩到三分鐘的時間進行瀏覽,感謝您的閱讀:

種植體多功能抗菌塗層的分類及進展

種植體多功能抗菌塗料的分類和進展

人工種植體如人工關節和牙科植入物已成爲修複關節疾病和牙列缺失的重要手段。
植入物失敗最常見的原因是植入物感染和無菌性松動。
爲了減輕患者的疼痛,提高成功率,常用的抗菌塗層防止微生物在植入物表面的粘附、定植和生物膜形成,從而降低植入物周圍炎症的發生率,但在抑制微生物的同時,往往會影響骨細胞活性,導致骨結合不良。
如何使植入物表面具有抗菌活性和骨活性,已成爲植入物塗層研究的熱點。
本文將從表面處理和抗菌塗層兩個方面進行分類和特點的總結。

1.表面改性

通過物理或化學修飾,改變植體表面的一些物理和化學性質,如表面粗糙度、化學性質、親水性和傳導性,抑制細菌的粘附和聚集,增強骨細胞的親和力。

1.1納米微形抗菌

植體表面的納米微觀形狀不僅能抑制細菌粘附,還能提高成骨細胞的活性。
研究表明,钛的表面粗糙度是20nm在上述情況下,有利于蛋白質的粘附,而細菌粘附和生物膜的形成就越少。
納米粗糙的表面和多孔也可以促進骨組織的生長,減少物的微運動,增強穩定性。
Lan通過酸蝕和紫外線照射改變钛的表面形狀和表面能,顯著促進成骨細胞堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的生長率降低了70%。

納米表面在動物體內也表現出良好的促骨結合能力,長期抑制葡萄球菌形成,可預防較晚的感染。
钛納米管已被證明具有抗菌活性,可抑制變形鏈球菌;
加入抗菌劑後具有較強的抗菌能力。
這種結構可能會增加表面能量,改變附著在其上的細菌的膜結構來抗菌,因此通過納米顯微形狀發揮抗菌和促骨結合活性,具有很大的發展前景。

1.2紫外線(Ultraviolet,UV)處理

研究發現,UV它可以改變純钛的表面活性,將疏水性轉化爲高親水性,消除碳氫化合物汙染。
這些變化可以促進骨細胞的粘附和增殖,顯著減少各種細菌的粘附和生物膜的形成,甚至在血液和唾液汙染下保持。
UV對TiO2它也有同樣的效果,並通過光催化産生周圍的氧氣和水,分解接觸到的有機物,破壞細菌細胞膜,産生殺菌效果。
外國學者還發現,UV處理後可加速骨沈積和骨結合,減少松動的可能性。
但該技術限制了其應用,因爲它需要紫外線輻射。

2.抗菌塗層

臨床抗菌塗層主要爲釋藥塗層,在塗層上加入抗菌劑,通過釋放殺死周圍細菌。
抗菌劑包括:

①抗菌肽等有機抗菌劑(Antimicrobial peptides,AMP)、抗生素、防腐劑等。
AMP它是一種由氨基酸組成的短肽,具有廣譜抗菌活性,能破壞細菌的細胞膜,不易引起細菌抵抗,是抗生素的良好替代品。
AMP能與種植體表面共價結合,形成抵抗細菌粘附的表面,也能被載入塗層,通過緩慢釋放來發揮作用。
但是抗菌肽能被蛋白酶降解,有學者提議將其設計爲氨基酸型或許能防止降解,還能保持較好的抗菌活性。
常用抗生素有阿莫西林、萬古黴素、頭孢噻吩等,能直接與植體表面共價結合,或與藥物載體結合;
相比全身使用,減小了産生耐藥、細胞毒性的風險;
但如何實現抗生素長期入Ti或TiO2表面,不易産生耐藥性。

②有無機抗菌劑Ag、Cu、Zn、Bi、Cl、I、F等等。
钛表面或羟基磷灰石可以通過陽極氧化或等離子體浸入來加載(Hydroxyapatite,HA)在塗層中,依靠釋放的離子破壞細菌細胞膜,抑制新陳代謝和抗菌。
Ag廣譜抗菌活性廣泛應用于醫療器械中HA之後,有效的抗菌劑可以促進骨沈積。
但銀具有最佳濃度,超過一定濃度後對骨細胞有毒。
與有機抗菌劑相比,無機抗菌劑具有較強的化學穩定性、耐熱性、廣泛的抗菌譜和持久的作用,但當濃度較高時,也存在細胞毒性,影響細胞的正常生長。
上述釋放抗菌劑的載體通常如下:

2.1生物陶瓷類塗層

生物活性陶瓷主要包括磷酸鈣HA、生物活性玻璃(Bioactive glass,BG),由于其良好的骨傳導性,廣泛應用于骨組織工程。
磷酸鈣和磷酸鈣AMP在抗菌的同時,可促進成骨。
Kazemzadeh-Narbat研究發現,將覆蓋上述塗層的種植體植入兔胫骨可以有效抑制金葡萄牙菌和綠膿杆菌,促進種植體骨的結合;
但初始突釋效應限制了其長期抗菌活性。
研究表明,抗菌肽和钛納米管-結合鈣磷酸鹽塗層,覆蓋磷脂塗層後,釋放周期可延長至幾天。
HA由于其良好的生物相容性、生物安全性和生物活性,已成爲最經典的種植體塗層。
Fielding等將Ag和Sr載入HA塗層促進骨細胞增殖,改善ALP同時,它增強了抵抗細菌的能力;
釋放的銀離子具有一周以上的抗菌活性。

HA在塗層中添加其他抗菌物質,如去甲萬古黴素,也可以獲得雙重效果,廣泛應用于臨床,但HA塗層降解速度快,與種植體結合強度差,剝離後容易引起組織免疫反應,導致種植失敗。
BG它是一種合成的可降解陶瓷材料,具有良好的骨傳導性,溶解時改變周圍環境PH具有一定的抗菌活性。
Ordikhani將載有萬古黴素的殼聚糖與納米生物玻璃顆粒結合在钛表面,顯著促進成骨細胞附著和礦物質沈積,抗菌性能持續超過四周。
此外,矽酸二鈣比等生物玻璃HA生物相容性好,免疫炎症反應少,與钛顆粒結合形成的複合塗層可降低降解率,耐久性好,材料應用前景好。

2.2殼聚糖塗層

殼聚糖是一種具有生物活性的多糖,具有良好的生物相容性、可吸收性和廣譜抗菌性,廣泛存在于昆蟲和殼動物殼中,常在醫學上RGD結合應用等成骨成分。
研究表明,經RGD裝飾性殼聚糖可以有效抑制金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌,同時促進骨基因表達。
如果與抗菌藥物結合,抗菌性能將大大提高。
電沈積殼聚糖和慶大黴素形成複合塗層後,對金葡萄球菌有顯著抑制作用。
此外,微弧氧化技術或更准確3D結合殼聚糖和殼聚糖打印技術HA這兩種生物相容性極佳的材料提高了誘導骨小梁形成的能力。
殼聚糖本身具有抑菌作用,可作爲藥物載體。
它是一種很好的塗層材料,但其長期控制和釋放能力仍然不足。

2.3納米管塗層

TiO2納米管塗層不僅具有良好的抗菌性、耐腐蝕性和表面特性,而且能促進成骨細胞的活性。
Peng當納米管陣列在钛表面合成時,發現成骨細胞的附著力得到了提高;
管徑越小,成骨細胞的附著力越好,對表皮葡萄球菌的抗菌性越強。
鋅钛納米管具有成骨活性和抗菌活性;
體外能顯著促進成骨細胞ALP活性和基質礦化,使I增強膠原蛋白和骨鈣素的表達;
體內顯著促進種植體骨的結合;
由于鋅離子釋放緩慢,抗菌活性可持續一個多月。
由于規則的微結構,納米管成爲一個良好的載藥系統,可同時輸入多種納米金屬顆粒,如Zn和Ag,通過微電流抑制細菌,也可以減少抗銀細菌株的産生。
然而,銀等納米粒子很容易被人體吸收,有幹擾細胞功能甚至導致細胞死亡的風險。

2.4聚合物塗層

惰性聚合物和生物活性蛋白複合塗層,如聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)它具有抗細菌粘附和抑制哺乳動物細胞粘附的特點,但PEG精氨酸表面-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)處理後可使成骨細胞活性恢複,而細菌附著則大大減少。
但通過惰性表面被動抗菌,僅能抑制蛋白和細菌的吸附而不能將其清除,抗菌性薄弱。
聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA),聚乳酸-乙醇酸(Poly(lacticco-glycolic acid),PLGA)、主動抗菌劑可加入聚乳酸等。
Liu等將純銀納米管與PLGA塗層結合可抑制各種革蘭氏陽性和陰性細菌,改善成骨細胞ALP活性,促進基質礦化和骨相關信號分子的表達。
但研究人員發現,該材料隨時間降解,附著力低,在種植過程中容易損壞。

2.5生物分子塗層

細胞因子、粘附蛋白等生物分子能引導細胞粘附,促進骨結合,與部分抗菌劑或抗菌材料結合具有良好的雙重功能。
細胞外基質(Extracellular matrix,ECM)蛋白質是骨組織的主要有機成分I膠原蛋白占這些蛋白質的90%,是骨誘導的重要組成部分。
ECM也可促進各種細菌的黏附,所以設計膠原蛋白模擬肽來替代人類膠原蛋白I,它可以限制細菌的粘附和種植,同時保持骨誘導。
此外,該塗層還可以吸附抗生素來增強抗菌性。
但這種蛋白質化學穩定性差,易溶解,也可能導致免疫反應。

骨形成蛋白質(Bone morphogenetic protein,BMP),它是促骨生成作用最強的生長因子,可與抗菌劑結合,起到促進成骨和抗菌的雙重作用。
BMP-2顯著促進成骨細胞ALP活性和細胞外基質礦化。
靜電固定在銀載體上HA塗層後,該塗層既能抗感染,又有利于骨沈積。
RGD(精氨酸-甘氨酸-冬季氨酸)能顯著提高成骨細胞的活性,促進早期骨的形成。
通常與透明質酸和殼聚糖聚電解質多層膜等抗菌塗層合作,相互學習,恢複成骨細胞的活性。
最近,對生物材料的研究開始轉向它是否會導致宿主持續和可控的免疫反應。
在塗層中加入一些信號分子,可以調節免疫系統,減少骨細胞的形成,或肽控制炎症反應。
LL37,抗菌肽本身沒有抗菌性,但其免疫調節可以防止動物感染金葡萄牙和沙門氏菌。
這種免疫調節不僅可以加速組織的再生,減少損傷,還可以刺激先天性免疫系統間接預防感染,但應小心控制免疫反應的程度和範圍。

表面改性對宿主的副作用較小,但抗菌性較弱。
主動釋放的抗菌塗層具有較強的抗菌能力,但很難控制藥物的釋放速度和數量。
其初始突釋效應會使局部濃度高,産生細胞毒性,難以維持長期的抗菌活性。
一些學者提出了一種新的釋放方法,即刺激因素,如細菌PH、酶等接觸抗生素釋放。
例如,當含有抗生素的脂質體穩定地包裹金納米顆粒時,感知當細菌釋放毒素時,可以觸發抗生素的釋放。
這種方法抗菌時間長,不易耐藥。
該塗層技術具有良好的發展前景,但目前研究不多。

良好的成骨活性和長期抗菌活性是種植體實現骨結合和維持長期穩定性的關鍵。
爲了在種植體表面實現上述生物活性,多種生物活性成分的聯合應用和複合塗層技術是未來種植體塗層技術的發展趨勢。
同時,有效評價種植體表面塗層的短期和長期抗菌活性和骨活性,並經大量動物和臨床實驗證實。
總體而言,種植體抗菌塗層研究仍處于初級階段,需要進一步研究和解決許多技術問題。

以上就是種植體多功能抗菌塗層的分類及進展的所有內容,感謝您的閱讀,如果還有其他疑問,歡迎咨詢我們的專業醫師。

珠海牙醫

vickongmacau

珠海牙醫
珠海牙醫