金合金和鈦合金表面粗糙度與細(xì)菌黏附的比較

李 倩，武 峰，李金陸，張并生，楊圣輝，田國(guó)兵

（山西醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科，山西太原 030001）

口腔修復(fù)體的表面粗糙度可直接影響口腔微生物黏附和菌斑形成，從而增加齲病及牙周病的發(fā)病率，造成修復(fù)失敗。因此，修復(fù)材料的致齲能力及如何降低表面粗糙度仍受到廣泛關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較經(jīng)過(guò)不同拋光程序的金合金和鈦合金與公認(rèn)的致齲菌黏性放線菌的黏附關(guān)系，為臨床提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

烤瓷鈦合金（美國(guó)）主要成分：鎳（Ni）71%，鈦（Ti）6.4%，鉻（Cr）12%，鉬（Mo）9%。 金鉑合金（美國(guó)）主要成分：金（Au）73.8%，鉑（Pt）9%，銀（Ag）9.2%，鋅（Zn）2%，銦（In）1.5%；標(biāo)準(zhǔn)菌株黏性放線菌（A.viscosus）ATCC 19246（北京口腔醫(yī)院保存）；C.D.C固體和液體培養(yǎng)基。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

TR2000手持式粗糙度儀，厭氧培養(yǎng)罐，37℃恒溫培養(yǎng)箱，超凈工作臺(tái)，漩渦混合器，一次性使用培養(yǎng)皿，無(wú)菌試管等。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 試件制備 制作24個(gè)0.8 cm×0.8 cm×0.1 cm蠟片，將蠟片的試驗(yàn)面在玻璃板上壓平，另一面安插鑄道針，常規(guī)包埋、焙燒、鑄造，制成金合金、鈦合金試件各12枚。將鑄好的試件隨機(jī)分成四組，每組3片，按表1的程序進(jìn)行拋光，打磨成四組不同表面粗糙度的試片，全過(guò)程由一人完成。

表1 試件拋光程序

1.3.2 試件粗糙度測(cè)定 在試件表面隨機(jī)選取3點(diǎn)，分別測(cè)定后取其平均值即為該試件表面粗糙度Ra值。試件用無(wú)水乙醇超聲清洗10 min，蒸餾水漂洗后高溫高壓消毒備用。

1.3.3 菌株開(kāi)啟及菌液制備 將黏性放線菌的凍干菌株接種到 C.D.C 固體培養(yǎng)基上，80%N2、10%H2、10%CO2、37℃條件下培養(yǎng)72 h，挑取單個(gè)菌落接種于液體培養(yǎng)基中，相同條件下增菌72 h，使菌液濃度達(dá)到1011～1012cfu/L。

1.3.4 細(xì)菌黏附 在24支含C.D.C液體培養(yǎng)基5 ml的無(wú)菌試管中放入黏性放線菌濃菌液1 ml，將滅菌試件分別置入試管，在 80%N2、10%H2、10%CO2、37℃條件下培養(yǎng) 72 h。 經(jīng)培養(yǎng)后，試片用滅菌生理鹽水輕洗10次，去除沒(méi)有黏附的菌落后，放入盛有2 ml滅菌生理鹽水的試管中備用。

1.3.5 細(xì)菌接種和培養(yǎng) 用滅菌標(biāo)準(zhǔn)棉拭子徹底擦拭試片表面（實(shí)體鏡下觀察無(wú)菌落），剪下棉頭，與試片一同在漩渦混合器上振蕩30 s。將標(biāo)本原液用倍比稀釋法稀釋至104倍，取稀釋液0.1 ml接種于固體培養(yǎng)基。培養(yǎng)72 h后，計(jì)數(shù)菌落生長(zhǎng)數(shù)量，并換算成試件單位面積的菌落形成單位（cfu/mm2）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0軟件，對(duì)試件的表面粗糙度Ra值和試件表面細(xì)菌黏附數(shù)進(jìn)行方差分析，以α=0.05為顯著性檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 試件粗糙度分析

表2為兩種合金粗糙度值。采用單因素方差分析可得，經(jīng)過(guò)不同拋光程序的金合金和鈦合金的粗糙度有非常顯著性差異（P＜0.001）；合金每組間兩兩比較，有顯著性差異（P＜0.05）；而相同拋光程序的不同合金無(wú)顯著性差異（P＞0.05），即兩種合金的粗糙度沒(méi)有差別。

表2 試件表面粗糙度（，μm）

表2 試件表面粗糙度（，μm）

組別 1組 2組 3組 4組金合金組1.266±0.2480.787±0.0760.453±0.0400.204±0.018鈦合金組1.216±0.1600.776±0.0480.490±0.0290.276±0.015

2.2 細(xì)菌黏附結(jié)果分析

由直線相關(guān)分析可得，金合金相關(guān)系數(shù)為r=0.96，P＜0.05；鈦合金相關(guān)系數(shù)為r=0.98，P＜0.05，即兩種合金粗糙度與細(xì)菌黏附數(shù)之間呈直線相關(guān)，隨著粗糙的降低，細(xì)菌黏附數(shù)也減少；而相同粗糙度的兩種合金的細(xì)菌黏附數(shù)無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 實(shí)驗(yàn)用菌的選擇

黏性放線菌（簡(jiǎn)稱黏放菌）于1968年從齲洞中分離出來(lái)并命名，與鏈球菌等被認(rèn)為是早期定植于牙面的細(xì)菌，是口腔的主要致齲菌之一[1]，特別是在根面齲中，放線菌被認(rèn)為是主要優(yōu)勢(shì)菌[2]，它對(duì)牙周病的發(fā)生及發(fā)展也有重要影響[3]。細(xì)菌致病的首要步驟是黏附并定植于組織表面，黏放菌也是如此，其致病力主要與表面菌毛有關(guān)：Ⅰ型菌毛調(diào)節(jié)細(xì)菌黏附與牙面，參與早期階段的牙菌斑形成；Ⅱ型菌毛則調(diào)節(jié)黏放菌與異種菌的共聚反應(yīng)，有助于牙菌斑成熟[4-5]。總之，放線菌對(duì)菌斑的形成和生長(zhǎng)有著重要的作用，所以本實(shí)驗(yàn)選擇該菌為實(shí)驗(yàn)用菌。

3.2 不同粗糙度的同種合金與細(xì)菌黏附的比較

修復(fù)材料的磨光面是其與生理環(huán)境直接相鄰的區(qū)域，其表面特性對(duì)細(xì)菌黏附的過(guò)程和特點(diǎn)有顯著影響，粗糙的表面可為細(xì)菌黏附提供場(chǎng)所，產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)，使其免受唾液流動(dòng)、咀嚼、吞咽及一些口腔清潔措施的影響[6]，有利于細(xì)菌黏附，特別是與其早期附著有一定的關(guān)系[7]。以往研究證明，粗糙度和細(xì)菌黏附呈正相關(guān)，且相關(guān)密切[8-9]。臨床研究證明，帶入口腔后1～3 d冠修復(fù)材料表面會(huì)有菌斑黏附，而光滑的表面附著數(shù)比表面粗糙者明顯減少[10]。本實(shí)驗(yàn)以經(jīng)過(guò)不同研拋程序粗糙度不同的合金為研究對(duì)象，得出隨著粗糙度降低細(xì)菌黏附量也降低的結(jié)論，這與大多學(xué)者的研究結(jié)果一致[11-12]，證明完善的拋光程序可有效降低合金表面粗糙度，從而減少其表面菌斑附著。

3.3 相同粗糙度的不同合金與細(xì)菌黏附的關(guān)系

研究表明，不同的材料因表面物理特性不同，細(xì)菌滯留能力也不同[13-14]，其組成成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面性狀、密度、生物降解性、生物相容性、耐腐蝕性等對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖均有一定的影響[15-16]。金合金一直以來(lái)被認(rèn)為是理想的金屬修復(fù)材料，很早應(yīng)用于臨床，它的生物性能良好，對(duì)人體無(wú)明顯的毒性和刺激性，化學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好的抗腐蝕性，鑄造性能優(yōu)良。而鈦合金也具有良好的理化性能、杰出的生物相容性和抗腐蝕性，它質(zhì)輕，機(jī)械強(qiáng)度高，彈性模量與其他醫(yī)用金屬相比更接近骨組織的理想力學(xué)性能，目前也是臨床應(yīng)用最廣的金屬之一[17]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，相同粗糙度的兩種合金細(xì)菌黏附數(shù)無(wú)顯著性差異，表明經(jīng)完善拋光的兩種合金對(duì)細(xì)菌早期黏附無(wú)影響，臨床修復(fù)中應(yīng)重視拋光，以減少繼發(fā)齲、牙周病等并發(fā)癥的發(fā)生。

本實(shí)驗(yàn)采用了單一菌種在體外用培養(yǎng)基培養(yǎng)的方法對(duì)金合金及鈦合金與細(xì)菌早期黏附的關(guān)系進(jìn)行了初步探討，但合金在口腔內(nèi)實(shí)際唾液環(huán)境下會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕等[18]，影響其粗糙度，從而影響細(xì)菌附著，這些有待進(jìn)一步探討。

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