文章

离活一体CT用于银金属有机支架负载海藻酸钠水凝胶治疗牙周炎的制备

2025-03-13     来源:本站     点击次数:360

文献信息
北大医疗潞安医院、锦州医科大学附属第二医院团队的研究"Preparation of Ag-Metal organic frameworks-loaded Sodium Alginate Hydrogel for the treatment of periodontitis"(制备银金属有机骨架负载海藻酸钠水凝胶治疗牙周炎)在学术期刊《Scientific Reports》上发表。平生公司的离活一体CT(NEMO)在论文中提供了重要的小鼠牙周炎模型图像和定量分析结果。

 该论文的通讯作者为原海忠,第一作者为王金磊。


文献摘要
牙周炎是一种常见的由细菌引起的慢性炎症,会导致附着丧失、牙槽骨吸收,最终导致牙齿脱落。因此,减少细菌负荷和促进牙槽骨再生是治疗牙周炎的重要组成部分。在这项研究中,作者制备了尺寸较小的银金属有机骨架(Ag@MOF)并负载海藻酸钠(Alg)水凝胶用于牙周炎治疗。结果表明:制备的Ag@MOF粒径较小约为5.5nm。它通过破坏细菌细胞内代谢、产生ROS、损害细胞膜完整性和阻止生物膜形成,成功地阻碍了大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的繁殖。Ag@MOF/Alg水凝胶显示出一种特征性的相互连接的三维结构,亲水性以及抗菌性。作者开发的这个Ag@MOF/Alg水凝胶大大增强了内皮细胞的侵袭和迁移能力,并促进了血管生成。在结扎诱导的牙周炎小鼠模型中,接受Ag@MOF/Alg水凝胶药物治疗组的颌骨骨丢失程度和牙齿周围组织细胞中引起炎症的得到改善。与对照组相比,TNF-α、IL-6和IL-1β的水平显著降低。结论:实验结果证明Ag@MOF/Alg水凝胶为牙周炎提供了一种新的治疗方法。

实验方法
牙周炎模型
雄性C57BL/6小鼠,7周龄,体重18-20 g。在灵活喂养1周后,C57小鼠在22 ℃下保持12小时的光暗周期,并根据需要获得水和食物。然后,他们被随机分为四组,每组6只小鼠:假手术组(术后快速去除结扎线)、模型组(未经治疗诱导牙周炎)、Alg水凝胶组(用Alg水凝胶治疗牙周炎)和Ag@MOF/Alg水凝胶组(用Alg水凝胶治疗牙周炎)。

 Micro-CT
将上颌样本浸泡在4%聚甲醛中48小时,并通过Micro-CT(NEMO Micro-CT,平生医疗科技有限公司)进行扫描。在电压为55 kV、电流为150 µA、厚度为10 μm的条件下进行扫描,以获取牙槽骨图像。然后重建原始数据,并通过数据查看器软件(Avatar,平生医疗科技有限公司)观察3D图像。分析了牙骨质-牙槽骨交界处(CEJ)和牙槽骨嵴(ABC)之间的直线距离。

实验结果
使用图8A中概述的方式创建牙周炎小鼠模型,以评估Ag@MOF/Alg水凝胶治疗牙周炎。显微CT显示牙槽骨吸收,结果(图8B)表明,模型组牙槽骨大量吸收,表明成功创建了实验性牙周模型。此外,用Ag@MOF/Alg水凝胶治疗导致牙槽骨吸收显著减少。3D重建图像显示,用Ag@MOF/Alg水凝胶药物治疗的小鼠与对照组相比,CEJ和ABC之间的距离显著减小。亚甲基蓝染色也显示了类似的结果(图8C)。模型组牙槽骨损失显著增加,证实了其作为牙周炎模型的有效性。与模型组相比Ag@MOF/Alg水凝胶组牙槽骨损失显著减少。此外,研究人员还测量了牙釉质和牙骨质交界处的距离为了评估牙槽骨的损失量,如补充图3D所示。结果表明Ag@MOF/Alg水凝胶可防止结扎引起的炎症引起的骨丢失。

图8. Ag@MOF/Alg水凝胶对牙槽骨丢失的影响。(A)结扎诱导小鼠牙周炎模型的实验设计。(B)上颌牙槽骨3D重建的代表性图像。比例尺为1mm。(C)用亚甲蓝染色的骨丢失代表性图像。比例尺为1 mm。

使用结论
在这项研究中,通过负载法制备了一种新型多功能水凝胶。作者合成的Ag@MOF具有优异的孔隙率、稳定性和生物相容性,在抑制细菌生长方面具有明显的优势。它通过加速ROS产生、防止生物膜形成、破坏膜完整性和影响细菌代谢以快速抑制细菌生长。Ag@MOF/Alg水凝胶被证明具有抗菌作用,可促进内皮细胞的生长和血管的形成,抑制骨吸收细胞的形成,减少牙周炎的炎症,延长其在口腔中的停留时间,增加吸收量,减少炎症,降低促炎细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)的产生。这项研究为牙周病提供了一种多样化的联合治疗方法。结果表明Ag@MOF/Alg水凝胶有可能成为治疗牙周炎的创新材料。

使用设备


  Micro CT (型号:NEMO) (平生医疗科技)
影像软件:Avatar(平生医疗科技)

相关文章 更多 >