10 juli 2014
In dit artikel beschrijven we een protocol voor het vervaardigen van een amelogenin-chitosan hydrogel voor oppervlakkige glazuur wederopbouw. Georganiseerd in situ groei van apatiet kristallen in de hydrogel gevormd een dicht email restauratie-interface, die de doeltreffendheid en duurzaamheid van restauraties verbeteren.
Het algemene doel van deze procedure is om een protocol te ontwikkelen voor het fabriceren van een AMLO- en chitosan-hydrogel voor reconstructie van oppervlakkig tandglazuur. Dit wordt bereikt door eerst geteste tandslijm voor te bereiden. In de tweede stap wordt verse AMLO en kitan-hydrogel bereid.
Vervolgens wordt de AMLO en kitan-hydrogel aangebracht op het oppervlak van de tandslijm. Ten slotte wordt het tandglazuur teruggroeid met de AMLO chizen-hydrogel in kunstmatige speeksel. Uiteindelijk kunnen ultrasone behandeling en een nano-indruk worden gebruikt om de mechanische sterkte van de nieuw gevormde laag en de binding ervan aan natuurlijk glazuur te beoordelen.
De implicaties van deze techniek breiden zich uit naar onze ontwikkeling van een technologie die, wanneer toegepast op aangetast tandglazuur, zowel bij volwassenen als kinderen, vroege cariëslesies stopt, het glazuur dat door cariës is verloren herbouwt, de tandstructuur behoudt en de voortgang van tandverval voorkomt. Het demonstreren van de procedure zal Dr.Chittar een, een postdoctoraal onderzoeker uit mijn laboratorium, zijn. Begin met het selecteren van een menselijke derde kies zonder enige herstelde cariës.
Gebruik een watergekoelde laagsnelheidsdiamantzaag om de kroon longitudinaal in twee millimeter dikke plakken te snijden en verwijder vervolgens het wortelgedeelte van de kies met ultrageluid. Reinig de plakken gedurende twee minuten en spoel ze vervolgens drie keer af met geïoniseerd water om erosieve laesies te simuleren. Ets de twee plakken met 30% fosforzuur gedurende 30 seconden.
Spoel ze vervolgens onmiddellijk af met het geïoniseerde water. Reinig de geëtste plakken vervolgens opnieuw gedurende twee minuten met ultrageluid en spoel ze af met het geïoniseerde water.
Nog drie keer. Om de Kazan-voorraadoplossing voor te bereiden. Los eerst 1% gewicht per volume, Kazan op in een 1% volume per volume azijnzuuroplossing, gevolgd door roeren bij 80 graden Celsius gedurende een nacht.
Nadat de oplossing is afgekoeld tot kamertemperatuur, zeef de esan door een 0,45 micrometer filter en voeg vervolgens één molair natriumhydroxide toe om de pH op 5,0 aan te passen. Om de calcium- en fosfaatvoorraadoplossing voor te bereiden, weeg het calciumchloride af en meng een 0,1 molaire oplossing. Roer vervolgens de oplossing totdat deze helder is en pas de pH-waarde aan op 11 met één molair natriumhydroxide.
Weeg vervolgens het diba-natriumfosfaat af. Meng een 0,1 molaire oplossing en roer tot de oplossing helder is. Om de AMLO Genin kaizan-hydrogel voor te bereiden, voeg 960 microliter van de vers bereide 1% esan-oplossing toe aan een buisje dat 200 microgram recombinant porcieen AMLO genin bevat.
Roer vervolgens de oplossing totdat deze helder is. Voeg nu 25 microliter 0,1 molaire calciumchloride-oplossing toe, gevolgd door 15 microliter 0,1 molaire natriumfosfaat-diba-oplossing aan de AMLO-bevattende ozan-oplossing. Roer de oplossing gedurende vijf minuten.
Voeg vervolgens voorzichtig één molair natriumhydroxide toe om de pH van de AMLO en ozan-oplossing aan te passen tot 6,5. AMLO en ozan-hydrogel zal zich vormen wanneer de pH-waarde 6,5 bereikt om de glazuurgroei in de AMLO enaz, een hydrogel te initiëren. Pas eerst de pH van de oplossing van kunstmatig speeksel aan tot 7,0 met één molair natriumhydroxide en bewaar de oplossing bij vier graden Celsius. Gebruik vervolgens een spuit om ongeveer 20 microliter AMLO en chizen-hydrogel aan de rand van de tandslijm aan te brengen en plaats deze in een exsiccator bij kamertemperatuur.
Voeg na twee uur 300 PPM natriumfluoride toe aan de speekseloplossing en breng vervolgens de tandslijm over in een beker met 30 milliliter van de oplossing. Bedek de beker met aluminiumfolie en plaats de beker vervolgens in een oven op 37 graden Celsius. Verwijder tenslotte de tandslijm na drie tot zeven dagen en plaats deze in een exsiccator bij kamertemperatuur tot deze droog is. Na reparatie door AMLO en chizen-hydrogel gedurende zeven dagen, vormt zich een glazuurlaag met een dikte van 15 micrometer op het geëtste glazuuroppervlak.
De nieuw gegroeide laag bestaat uit hoog geordende arrays van kristallen met een diameter van ongeveer 50 nanometer die bij voorkeur langs de zeeas loodrecht op het oppervlak groeien. Merk op dat deze naaldachtige kristallen georganiseerd zijn in bundels, vergelijkbaar met de fundamentele eenheden van natuurlijk glazuur. De geselecteerde gebiedelektronediffractieafbeelding van de herstelde laag vertoont een boogvormig patroon dat een hiërarchische uitlijning van de nieuw gegroeide kristallen onthult.
Langs de 0 0 2 richting bevestigt röntgendiffractieanalyse dat de nieuw gegroeide laag bestaat uit eetlust, die zijn uitgelijnd langs de kristallografische C-as in overeenstemming met de scanning electron microscopy en geselecteerde gebiedelektronediffractie-waarnemingen in deze afbeelding. De microstructuur van de interface tussen de nieuw gegroeide laag en het natuurlijke glazuur wordt getoond. Merk op dat de nieuw gegroeide kristallen niet in dezelfde richting groeiden als het oorspronkelijke glazuurkristallet en dat de door eiwitten gemedieerde eetlustgroei resulteert in een loodrechte oriëntatie van de nieuw gegroeide kristallen ten opzichte van de natuurlijke glazuurkristallen. Er is geen duidelijke opening op de interface tussen de nieuw gegroeide laag en het glazuursubstraat.
Op nanoschaal zijn het glazuur en de teruggegroeid kristallen samengevoegd om een naadloze interface te vormen. Na 10 minuten ultrasoon behandeling is de nieuw gegroeide laag die is gevormd in de AMLO Genin chito-hydrogel nog steeds stevig aan het glazuuroppervlak gebonden en wordt de georganiseerde structuur behouden voor het monster behandeld met tizen-hydrogel zonder am mologen. En echter wordt een grote opening tussen het glazuur en de herstelde laag waargenomen
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een protocol voor het maken van een amelogenine-chitosan hydrogel gericht op de reconstructie van oppervlakkig glazuur. De methode omvat de georganiseerde in situ groei van apatietkristallen binnen de hydrogel, wat de duurzaamheid van tandheelkundige restauraties verbetert.
Dit protocol pakt de kritieke uitdaging aan om een duurzaam glazuurherstel te bereiken door in situ apatietkristalgroei mogelijk te maken op de interface tussen het biomateriaal en het glazuur. De amelogenine-chitosan hydrogel biedt een biomimetische benadering om de glazuurmicrostructuur te reconstrueren, waardoor de mechanische integratie wordt verbeterd en de risico's op interfacefalen bij restauratieve toepassingen worden verminderd. Dit ondersteunt de preklinische evaluatie van biomaterialen voor cariëspreventie en strategieën voor glazuurherstel.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie tot preklinische evaluatie en ondersteunt het iteratieve ontwerp van biomaterialen voor glazuurreparatie.