2014年3月7日
本研究では、繊維性関節生体力学するマイクロX線コンピュータ断層撮影法と結合され、その場ローディング装置においての使用が議論される。実験の関節バイオメカニクスでの全体的な変化との識別可能な読み出しが含まれます:変位対1)反力を、 すなわち歯の歯槽ソケット内の変位と荷重への反動応答、2)3次元(3D)空間配置および形態計測、 すなわち幾何学歯槽ソケット歯の関係、および3)により装填軸の変化に読み出し1,2の変化、 すなわち、同心または偏心荷重。
この手順の全体的な目標は、歯槽複合体の生体力学的反応を測定することです。これは、最初に動物を解剖して無傷の半顎骨または上顎骨を取り除くことによって達成されます。手順の2番目のステップは、試験片をマウントし、機械的試験のために複合材の蓄積で歯の表面を準備することです。
最後のステップには、in C 2ロードセルを使用してサンプルの生体力学的状態を測定し、続いてX線顕微鏡を使用して試料をスキャンすることが含まれます。最終的に、結果は、さまざまな負荷状態での高解像度トミーと組み合わせた病気や機能低下などによる線維性関節の生体力学的応答の変化を示すことができます。既存の方法に対するこの技術の主な利点は、臓器が無傷で保たれ、スキャン方法が非侵襲的であることです。
したがって、靭帯の自然なひずみ場が維持され、生体力学的特性を正確に測定することができます。まず、プロトコルに記載されているように、解剖された上顎骨または下顎骨を取得します。アクリルを使用して鋼製スタブに試験片を固定化して進めます。
スタブの端から余分な材料を取り除きます。次に、直定規を使用して、関心のある咬合面を近心遠位面のA FM金属試料ディスクと平行に整列させ、次に頬側舌面に位置合わせします。鈍器を使用して、大臼歯を囲むトラフを作成します。
これは、組織の水分補給のためのリザーバーとして機能します。歯の表面を準備するためのC 2ローディング中に、35%リン酸を使用して目的の咬合面を15秒間エッチングします。15秒経過した後、エッチングされた領域を脱イオン水で完全にすすぎ、圧縮空気を使用して表面を乾燥させ、複合材料の意図しない硬化を防ぎます。
最小限の環境光の下で次のいくつかの手順を実行します。結合剤を開いた尖端に一滴広げます。ボンディング剤を20秒間硬化させます。
歯科用硬化ライトを使用し、ブレードを使用して、余分な接着剤をこすり落とします。余分な複合材料が隣接する歯にオーバーフローしないようにすることが重要です。これにより、歯が骨のソケットに圧縮されるため、歯が誤って表現されるのを防ぐことができます。
次に、流動性のある歯科用複合材料の薄い層を表面に置き、それを大臼歯の間の溝に広げます。広げたら、このコンパウンドを硬化光に30秒間さらします。次に、目的の咬合面に3〜4ミリメートルの歯科用複合材料を蓄積し、30秒間の光曝露で硬化させます。
ライトを再び点灯させた後、ストレートエッジとダイヤモンドバリ付きの高速ハンドピースを使用して余分な複合材を取り除き、複合材の蓄積の上面を平らな面に水平にします。これにより、完了時に負荷が均等に適用されるようになります。検体は、試験されるまで抗生物質と一緒にTBSで保管してください。
最初に試験片を機械的に試験するには、ローディングデバイスのアンビルの間に試験片を固定します。次に、複合材料の表面に関節紙を置きます。次に、小さな荷重を適用して、荷重の均一性を確認します。
同心円状の荷重は、試験中に試験片を水分補給し、組織とTBSを浸して試験片の周りに配置するためのマーキングの均一な分布によって示されます。また、試料に刻まれたリザーバーにTBSを充填し、ソフトウェアを使用してピーク荷重と変位率を適用し、固定化された大臼歯を圧縮します。
A FMスタブでは、軟部組織をPTAで染色できます。X線画像を強化するには、5%PTAを1.8ミリリットルのカープルに埋め戻します。シリンジを使用して、5分かけてゆっくりと、関心領域に隣接するPDLスペースにPTAを注入します。
注入をさらに4回繰り返して、合計注入量を9ミリリットルにします。注入が完了したら、検体を一晩浸すことができます。負荷サイクル中のX線分析に先立つPTAでは、ギアがジョーの閉鎖から開放に動きを切り替えるときに、バックラッシュの期間が予想されます。
これは約3秒間続き、負荷条件に関係なく見られます。このバックラッシュに対する応答は、剛体荷重中に最も強くなります。それに比べて、バックラッシュ反応の大きさは小さくなります。
骨PD L歯標本では、ポリメチルアラン標本でもポリメチルアラン試料の方が低くなりますが、硬体と比較して骨PD L歯標本ほど低くはなく、複合体およびポリジメチルスボキサン試料も大幅に少なくなります。堅苦しい。典型的な非ST染色標本のXCTスキャンは、歯槽骨ソケット内の歯の関係を明確に示しました。ただし、PDLのような非石灰化組織は、強化染色剤を使用しないと区別できません。
PTAなどの造影剤を使用すると、XCTスキャンで軟部組織がより高い倍率で見えるようになります。ファイバーはPDLスペース内でも見えるようになります。標本は、15ニュートンでのこの歯の骨の関係のように、味方にロードすることも、標本をロードすることもできます。
偏心により、歯の変位が増加し、同心円状の荷重とは異なる歯のソケット構成になります。サーモグラムを使用して、2つの負荷スキームの影響を比較しました。どちらの方式でも歯が垂直に変位しましたが、偏心荷重により、歯の動きに回転経路が追加されました。
このビデオを見れば、マイクロXT顕微鏡と組み合わせたinitローディングデバイスを使用して歯科用卵状複合体を準備し、機械的にテストする方法を十分に理解できるはずです。
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本研究では、in situ 負荷装置とマイクロX線コンピュータ断層撮影を用いて、歯槽複合体のバイオメカニカルな反応について検討します。本研究では、さまざまな負荷条件に応じた反力、空間配置、および形態計測学的変化の測定に焦点を当てています。
この生体力学的試験プロトコルにより、生理学的負荷条件下における線維性関節の反応を定量的に評価することが可能となり、筋骨格系および結合組織研究におけるターゲットバリデーションを支援します。機械的負荷と3D構造変化を相関させることで、歯周疾患および歯科疾患における疾患修飾介入を評価するための予測的な信頼性を提供します。本アプローチは、前臨床モデルの開発に関連する、非侵襲的な臓器レベルの生体力学的評価における重要な課題を解決するものです。
本手法は、制御された負荷条件下での線維性関節のバイオメカニカル・フェノタイピングを提供することで、仮説検証からリード化合物の特定に至る創薬の連続的なプロセスに統合され、ターゲット検証における意思決定(go/no-go決定)に有用な情報を提供します。