Διερεύνηση της δυνατότητας δημιουργίας βιοενεργής επιφάνειας σε υλικά ακίνητων προσθετικών αποκαταστάσεων
Creators: name: Κοντονασάκη, Ελεάνα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2003
Subjects: Πορσελάνη
Αυχενικά όρια
Βιοενεργή ύαλος
Βιολογικός απατίτης
Ουλικοί ινοβλάστες ανθρώπου
Dental porcelain
Margin
Bioactive glass
Biological apatite
Human gingival fibroblasts

description: Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση της δυνατότητας δημιουργίας βιοενεργής επιφάνειας σε υλικά ακίνητων προσθετικών αποκαταστάσεων με τροποποίηση αυτών με βιοενεργή ύαλο ή με επίστρωση μιας πρωτεϊνης ενίσχυσης κυτταρικής πρόσφυσης και η αξιολόγηση της επίδρασης των μεθόδων αυτών στην πρόσφυση και το ρυθμό ανάπτυξης ανθρώπινων ουλικών ινοβλαστών. Το υλικό αποτέλεσαν: Α. δοκίμια με τη μορφή δίσκων από: α. πορσελάνη βάθρου μεταλλοκεραμικών αποκαταστάσεων και β. πορσελάνη βάθρου τροποποιημένη με βιοενεργή ύαλο (ενσωμάτωση βιοϋάλου στη μάζα των κεραμικών-επίστρωση κεραμικών με βιοενεργή ύαλο) και Β. κυτταρικές σειρές ινοβλαστών ανθρώπου από φυσιολογικό ουλικό ιστό ενήλικα. Η μέθοδος γενικά περιελάμβανε: την κατασκευή των τροποποιημένων δοκιμίων πορσελάνης, τον έλεγχο με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (SEM) της αρχικής μορφολογίας και χυμικής σύστασης της επιφάνειας των δοκιμίων, την παραμονή των δοκιμίων σε πειραματικό διάλυμα με σύσταση όμοια με αυτή του πλάσματος του ανθρωπίνου αίματος (Simulated Body Fluid-SBF), τον έλεγχο της μορφολογίας και της χημικής σύστασης της επιφάνειας των τροποποιημένων κεραμικών δοκιμίων με βιοϋαλο μετά την εμβύθισή τους στο SBF, την επίστρωση όλων των δοκιμίων με φιμπρονεκτίνη (κεραμικών, τροποποιημένων με βιοενεργή ύαλο κεραμικών, τροποποιημένων με βιοενεργή ύαλο κεραμικών δοκιμίων μετά από την παραμονή σε SBF), την ανάπτυξη ινοβλαστών σε καλλιέργεια, τον έλεγχο και την παρατήρηση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο των κυττάρων σε επαφή με τα προς εξέταση υλικά και τέλος την προετοιμασία δειγμάτων για έλεγχο ρυθμού ανάπτυξης και βιοχημικής ενεργότητας ινοβλαστών σε επαφή με τα προς εξέταση υλικά. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όλες οι μέθοδοι τροποποίησης της επιφάνειας των κεραμικών είχαν σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη ενός στρώματος βιολογικού απατίτη στην επιφάνεια των δοκιμίων, μετά την εμβύθισή τους σε διαλύματα που προσομοιάζουν φυσιολογικά υγρά του σώματος. Ταυτόχρονα, η ανάπτυξη βιολογικού απατίτη στην επιφάνεια των τροποποιημένων δοκιμίων είτε με τη μορφή άμορφου στρώματος Ca-P είτε με τη μορφή κρυσταλλικού απατίτη αυξάνει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό σε σχέση με τα τροποποιημένα δοκίμια χωρίς τα στρώματα αυτά, ενώ σε όλες της κατηγορίες δοκιμίων η επίστρωση με φιμπρονεκτίνη βελτιώνει την κυτταρική πρόσφυση και το ρυθμό πολλαπλασιασμού των βιοχημικά ενεργών κυττάρων. Τα δοκίμια πορσελάνης με επίστρωση μίγματος πορσελάνης-βιοϋάλου μετά από 20 μέρες στο SBF (άμορφο στρώμα Ca-P) παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ρυθμό κυτταρικού πολλαπλασιασμού σε σχέση με όλες τις άλλες κατηγορίες δοκιμίων, ανεξάρτητα από την επίστρωση ή όχι φιμπρονεκτίνης.
description: Restorative dental materials are considered biocompatible without exhibiting any bioactive behavior. The aim of this study was the investigation of the possibility to induce bioactivity on conventional dental ceramics used in metal ceramic restorations by modifying their surface using a bioactive glass which bonds to hard and soft tissues and an extracellular matrix protein which mediates cell adhesion to artificial substrata and to evaluate the viability, attachment and proliferation of human gingival fibroblasts in contact with these modified ceramics. Ceramic specimens were coated either with a bioactive glass or with a mixture of porcelain powder and bioactive glass in different weight ratios and soaked in Simulated Body Fluid (SBF) at 37 C for different periods of time in order to evaluate their bioactivity, which was proved by the development of a biological hydroxycarbonate apatite layer on their surface. Soaked specimens, were studied using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Thus modified ceramic specimens were also coated with fibronectin by incubation for 2 hours at room temperature in 25mg/ml PBS solution in which fibronectin was dissolved. Control ceramic and modified specimens were incubated with human gingival fibroblasts for 24, 48 and 72 hours and cellular response was evaluated by the MTT assay calculating the optical density of viable cell solutions and determined by Scanning Electron Microscopy. Results revealed the development of a non-stoichiometric, biological apatite layer on all modified with the bioactive glass ceramics after exposure in SBF for several time periods and the onset of apatite-layer formation is directly dependent on the amount of bioglass in the coating. The formation of this layer results in better cellular attachment and proliferation in relation to non-immersed specimens as it is evidenced by both MTT and SEM observations. Better rates of cellular proliferation, cell spreading and morphological integrity were observed in all specimens coated with fibronectin in all cultivation times. Coating dental ceramic specimens with bioactive glass reduced cell viability and attachment probably due to greater solubility and leaching of large amounts of ions with toxic effect on fibroblasts. This phenomenon was completely reversed on the same specimens pre-coated with fibronectin. Greater cell attachment, spreading and proliferation were observed for ceramic specimens coated with a mixture of porcelain powder and bioactive glass, immersed in SBF for 20 days, when an amorphous calcium-phosphate layer had formed on their surface, regardless of fibronectin pre-coating.