有色金属氧化铝玻璃复合体的生物安全性研究

有色金属氧化铝玻璃复合体的生物安全性研究

随着科学技术和科学研究的快速发展，全瓷材料是一种较新的口腔修复材料，具有良好的生物适应性、抗腐蚀性和耐磨损性。它的独特美学性能是由金属材料和其他高科技材料制成的。不完全烧结氧化铝材料硬度适宜,易于切削加工成为全冠修复体,而经玻璃渗透后的玻璃复合体具有强度高,韧性高等优点,是一种很有发展前途的可切削陶瓷材料。良好的生物安全性是齿科新材料应用于生物体的前提条件,本研究按照国际标准化组织7405技术报告:牙科材料的生物学评价和YY/T的标准进行操作的要求,本实验对有色氧化铝玻璃复合体(以下简称有色AGC)进行溶血性能和短期全身毒性评价。1.材料和方法1.1试样表面光滑度试验材料:将有色AGC制备成直径为5mm,厚度为1mm大小的圆形试样,制备3个试样,要求试样表面光滑度基本相同。用95%的乙醇超声清洗15min,用蒸馏水冲洗3遍,在70℃烘干箱内干燥备用。新鲜抗凝兔血,2%苯钾酸抗凝剂(华美生物制剂有限公司)。分光光度计(PharmaciaLKBUitrospecⅢ瑞典)。1.2动物饲养及分组试验材料:将AGC材料研磨或切削成粒度小于200μm的颗粒。用生理盐水将材料粉末配成2%混悬液。20只SD大鼠,雌雄各半。体重130-150g。随机分为实验组和对照组,每组10只,雌雄各半。饲养时,每个笼中放同性别、服用同一材料的大鼠5只,并标记大鼠。天平:分度值为0.01g。灌胃针头或胃管,注射器精度为0.1ml。1.3试剂的准备和处理新鲜抗凝兔血制备:抽取新西兰兔血10ml,加入2%苯钾酸0.5ml,将此兔血每8ml稀释至10ml的生理盐水中。将0.2ml兔血样本加入10ml蒸馏水中,在分光光度计540nm波长下测量吸光度为0.60,符合吸光度应在0.8±0.5的标准要求范围内。将已准备好的试验材料浸泡于10ml生理盐水试管中。阳性对照:10ml蒸馏水的试管;阴性对照:10ml生理盐水的试管。试验组和阴性、阳性对照组均需重复3只试管。将9只试管放在37℃恒温水浴箱中30min后,每个试管中加0.2ml稀释兔血,缓慢混合,在37℃恒温水浴箱中维持60min。离心所有试管(750r/min,共5min),分别吸取各试管上清液,用分光光度计在波长为540nm下测吸光度,记录结果,每组3只试管的均值为该组的吸光度值。溶血程度按下面公式计算:溶血程度=[(试验材料与阴性对照之间吸光度差)/(阳性对照与阴性对照之间吸光度差)]×100%1.4同体积分散介质的观察给服方法:用连有灌胃针头的注射器给服材料混悬液。给服材料前需禁食4-8h。给服材料剂量为每天1g/kg体重,即每只动物摄入混悬液量为6.5-7.5ml/d。对照组给服同体积的分散介质。连续给服7d,然后观察1w。观察:每天观察动物临床毒性体征。每天称重并记录各动物体重及每组动物食物消耗量。(1)计算每周每组动物食物利用率,即每吃100g食物所增长的体重克数。(2)计算每只动物体重相对增长率,即体重增长数与原始体重数的百分比,并将试验组与对照组每周体重相对增长率做统计处理。病理解剖宏观观察动物的重要脏器。观察有无充血、出血、水肿或其他变化。如有异常,应进行常规组织病理切片观察。并对结果评价。1.5结果评估按照国际标准化组织7405技术报告要求对试验结果进行评价,实验结果使用t检验和方差分析进行统计学分析。2.对大鼠日进程的影响各组吸光度实测值和试验材料溶血程度见表1。判定标准:溶血程度<5%时不会发生溶血。盛载有色AGC材料的试管中红细胞沉聚于底部,上层液体变成清亮浅黄色,取下层红细胞沉聚液镜检,未发现红细胞破裂现象。可认为有色AGC均不会引起急性溶血。在给服材料期间,实验组与对照组动物均出现给服后短时间的食欲低下,除此之外,未见出现运动机能减退、呼吸困难、腹泻及其他毒性症状,无动物死亡现象。在观察期内,动物活跃、反应敏捷、毛色光亮、进食正常。各组大鼠每周食物利用率及体重相对增长率见表2。统计分析表明各组之间两项指标均无明显统计学差异(P>0.05)。病理学检查未见实验及对照组动物心、肺、脾、胰、肾、肾上腺、生殖腺等重要脏器出现充血、出血、水肿或其他病理学变化。根据毒性评定标准判定,AGC材料无毒性。3.渗流剂和陶瓷材料氧化铝坯体呈白垩色,玻璃渗透氧化铝陶瓷的色品主要由渗透用玻璃粉所赋予,而玻璃料中着色氧化物的成分和含量决定了渗透玻璃的颜色。经口途径急性全身毒性试验又称LD50试验,为判定化学物质毒性的基础试验。尽管氧化铝已经被证实无毒性,但大量有色离子渗透到氧化铝坯体中,使复合体的化学性质复杂。作为玻璃的着色剂常用的第四周期过渡金属离子仅有铈、镨、钕、铒4种元素。其他稀土元素虽然在可见光部分存在吸收峰,但着色能力甚微,而且价格昂贵,故很少使用。在渗透用玻璃料中,用于玻璃着色的氧化物均属于金属阳离子着色,包括氧化铈、氧化铒、氧化铁、氧化镧等。复合体的组分中还包括氧化铝、氧化钛、二氧化硅、硼酸、碳酸钙等。改变玻璃粉中氧化物的种类和含量,可以制成不同颜色的玻璃。陶瓷材料具有极强的化学惰性,不与血液、体液等发生反应,是目前血凝性最小的合成材料,与血液接触时不易形成血栓,尚未有对血细胞形成损害的文献报导。但是大量有色离子渗透到氧化铝坯体中,使复合体的化学性质复杂。一般情况下,全冠修复体在口腔环境中并不直接与血液成分相接触,但是在口腔进行功能活动或患者不正常使用时,均有可能发生局部黏膜创伤、破损。这时有色AGC将直接与机体的血液成分接触,因此有必要进行溶血试验。本实验采用新鲜抗凝兔血细胞作为体外培养细胞,测定由试验材料所引起的红细胞溶解和游离血红蛋白程度,并进行试验结果的大体观察和红细胞取样镜检,对材料的急性溶血性给以评价。一般认为,溶血率小于5%的材料无急性溶血性。有色AGC的溶血程度为0.48%,因此,可以认为有色AGC具有良好的溶血性能。无论在管饲材料期间还是在观察期间,实验动物均未出现死亡及急性中毒症状,与对照组动物相比