生物活性種植牙的研究

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1、生物活性種植牙的研究人工種植牙植入后與周圍組織的界面結(jié)合直接關(guān)系到種植的成敗，生物活性材料的出現(xiàn)為解決界面結(jié)合開辟了一條新途徑，在此基礎(chǔ)上國內(nèi)外學(xué)者設(shè)計(jì)出各種形狀和復(fù)合材料的種植牙。本文對此作一簡要綜述?！　∪斯しN植牙植入后其穩(wěn)定性是種植成功的關(guān)鍵，對其與組織界面的形態(tài)學(xué)觀察是判斷能否達(dá)到種植成功的基本手段和重要指標(biāo)?！　ranemark于本世紀(jì)60年代末提出了骨整合（Osseo＿integration）的概念：即指種植牙與具有活性的骨組織產(chǎn)生持久性的骨性接觸，界面無纖維介入［1］。鈦是最早應(yīng)用于臨床的種植材料之一，Young等

2、以鈦種植牙植入動物骨內(nèi)，獲得了良好的骨性結(jié)合界面，即骨整合［2］。臨床應(yīng)用研究也證實(shí)，鈦種植牙和骨能達(dá)到較高的骨整合［3］?！　〗陙?，興起利用種植體表面微結(jié)構(gòu)技術(shù)來解決界面的結(jié)合問題。該技術(shù)的共同點(diǎn)在于讓種植體表面形成微孔，待周圍組織長入孔隙后，形成組織與種植體相互交織的界面，從而使多孔表面與骨間產(chǎn)生機(jī)械鎖結(jié)力（mechanicalinterlock），增加了種植牙的穩(wěn)定性，張輝秋等人的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)［4］?！　∩锘钚圆牧希╞ioactivematerials）的出現(xiàn)，為解決界面結(jié)合開辟了一條新途徑。這類材料通過表面可控制

3、的有選擇的化學(xué)反應(yīng)，能與組織形成生物化學(xué)性結(jié)合。骨內(nèi)種植材料中，普遍認(rèn)為磷酸鈣類和生物玻璃類是生物活性材料，楊小東等（1987）測試了表面光滑的致密型生物活性玻璃陶瓷和鋯羥基磷灰石陶瓷與骨界面的剪切強(qiáng)度，其結(jié)果比對照的鈷鉻鉬合金要高出7～9倍［5］，提示有化學(xué)性結(jié)合形成。Kay（1988）進(jìn)一步提出了生物結(jié)合（Biointegration）的概念，即不需要機(jī)械鎖結(jié)就可提供足夠結(jié)合強(qiáng)度時(shí)才是生物結(jié)合［6］。近20年來，國內(nèi)外學(xué)者綜合各種材料的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出多種形狀和復(fù)合材料的種植牙，其中生物活性人工種植牙適應(yīng)口腔種植學(xué)發(fā)展的方向，具有

4、廣闊的應(yīng)用前景。目前，主要應(yīng)用于臨床及處于研究熱點(diǎn)中的生物活性種植牙有：鈦芯表面噴涂羥基磷灰石（HA）種植牙、鈦芯生物活性玻璃陶瓷種植牙、鈦芯與骨形成蛋白復(fù)合種植牙、微孔鈦生物活性陶瓷與骨形成蛋白復(fù)合種植牙、氮化鈦種植牙。本文擬對生物活性種植牙與骨間的界面結(jié)合情況及組織學(xué)反應(yīng)作一簡要綜述?！　?　鈦芯表面噴涂羥基磷灰石（HA）種植牙　　羥基磷灰石（HA）屬鈣磷陶瓷，植入骨組織后，為種植區(qū)的組織修復(fù)提供骨性支架（ostephlicsacffolds）。用此種材料作涂層（coating）噴涂到底層（substrate）鈦芯上，充分利用

5、了HA的生物相容性好和鈦的機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，是目前臨床上廣泛應(yīng)用的較好的種植牙之一。Schreoder的研究表明：以鈦為核樁的涂層種植牙植入后2年就達(dá)到完全的骨整合并在負(fù)荷情況下骨整合結(jié)合方式并不改變［7］。近20年應(yīng)用顯示，HA涂層種植牙既能適應(yīng)其周圍骨的自然改建，維持骨量，又能防止或減少種植體周圍上皮向根端遷徙（epithelialdo.　　3　鈦芯生物活性玻璃陶瓷種植牙　　生物活性玻璃陶瓷（BGC）具有良好的生物相容性，與鈦種植牙復(fù)合能改善其機(jī)械強(qiáng)度，增加韌性并提高骨形成能力。植入后，釋放Ca＋＋、Mg＋＋刺激局部骨質(zhì)增生和

6、誘導(dǎo)成骨作用，而且釋放的離子與骨基質(zhì)構(gòu)成化學(xué)鍵，形成化學(xué)性結(jié)合，從而使其和骨組織結(jié)合力高，骨整合程度增強(qiáng)。掃描電鏡下，骨基質(zhì)與BGC植入體緊密相接，并有新生骨細(xì)胞附著于植入體表面，致密基質(zhì)內(nèi)有纖維成分和鈣鹽沉積。放射性核素骨顯像的動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，BGC種植體的骨代謝高峰期是植入后1個(gè)月左右。酶組織化學(xué)考察證實(shí)：有滑膜化生現(xiàn)象，界面區(qū)有膜內(nèi)成骨和結(jié)締組織內(nèi)成骨兩種方式，且兩種方式所成的新骨發(fā)生融合。以上均證明BGC對骨的生長有誘導(dǎo)作用。　　4生物陶瓷微孔鈦復(fù)合BMP種植牙　　將鈦（Tc4）、羥基磷灰石（HA）、生物活性玻璃陶瓷顆?；旌?/p>

7、燒結(jié)形成生物活性微孔復(fù)合種植體。實(shí)驗(yàn)證明：種植體與骨界面存在三相性（鈦氧化膜：TiO，Ti2O，Ti2O3，HA晶相和BGC晶相），使鈣、磷富集層形成，生物陶瓷降解產(chǎn)物再沉積，蛋白多糖、粘多糖類細(xì)胞外基質(zhì)和天然骨粘合物粘連沉積并引導(dǎo)鈣鹽沉積在界面上［17］。光鏡下，實(shí)驗(yàn)組（復(fù)合BMP）1周界面有大量軟骨組織和骨基質(zhì)，成骨細(xì)胞分化明顯。4周為基本成熟的板狀骨，8周Haversian系統(tǒng)清晰，對照組（未復(fù)合BMP）1周偶見軟骨細(xì)胞分化，4周成骨細(xì)胞活躍，骨基質(zhì)中有少量鈣鹽沉積，8周一定量骨基質(zhì)長入較大孔內(nèi)。X線衍射示：實(shí)驗(yàn)組第一周即已

8、出現(xiàn)HA峰，提示界面有成骨形式HA，即鈣鹽沉積。而對照組第二周后出現(xiàn)較低的HA峰，說明由于bBMP的加入，成骨啟動早，活躍，量大。生物力學(xué)測試：實(shí)驗(yàn)組2周2．262MPa，對照組4周才達(dá)2．214MPa。電鏡下見種植體表面有輕度降解，加大了粗糙面和