presa rapida sperimentale sviluppato
Abstract
sfondo
Recentemente, a presa rapida α-tricalcio-fosfato (TCP) di cemento è stato sviluppato per l'uso nel processo di polpa di tappatura. Lo scopo di questo studio è stato quello di studiare le proprietà fisiche e gli effetti biologici di cemento α-TCP in confronto con triossido di minerale di aggregazione (MTA).
Metodi
abbiamo misurato il tempo di presa, i valori di pH, resistenza alla compressione, e la solubilità dei due materiali. Abbiamo valutato biocompatibilità sulla base della morfologia cellulare e un test di vitalità utilizzando cellule umane polpa dentale (hDPCs). Composizione chimica di ogni materiale è stato analizzato mediante dispersione di energia dei raggi X spettroscopiche (EDS) analisi. L'espressione dei geni odontogeniche legati stata valutata mediante Western blotting e immunofluorescenza. La formazione di noduli calcificati stata misurata Alizarina colorazione rossa. Abbiamo eseguito la polpa di tappatura procedimento sui denti di ratto per le indagini istologiche. I dati sono stati analizzati con un t- indipendenti
test per le proprietà fisiche, ANOVA per effetti biologici, e il Mann-Whitney U
test per la formazione dentina terziaria. AP
valore inferiore a 0,05 è stato considerato statisticamente significativo
per tutti i test. I risultati
Il tempo di impostazione, i valori di pH, e la resistenza alla compressione di α-TCP è stata inferiore a quella del MTA (P
& lt 0,05); Tuttavia, la solubilità di α-TCP era superiore a quello di MTA (P
& lt; 0,05). La vitalità cellulare risultante osservata con i due materiali è risultata simile (P
& gt; 0,05). microscopia elettronica a scansione (SEM) ha rivelato che le cellule attaccate ad entrambi i materiali erano piatti e aveva estensioni citoplasmatici. L'espressione di marcatori odontogene legati e la formazione di noduli mineralizzati erano più elevati nei due gruppi sperimentali rispetto al gruppo di controllo (P
& lt; 0,05). Continuo dentina terziaria si è formata sotto i materiali di tappatura in tutti i campioni dei gruppi esaminati
. Conclusioni
Il nostro studio ha dimostrato che la α-TCP esposto biocompatibilità e odontogenicity paragonabile a MTA, mentre ha avuto un tempo di presa più veloce.
Parole
fosfato di calcio a presa rapida minerale triossido aggregato odontogena Pulp tappatura terziario dentina Jun-Bong Lee, su-Jung Parco ha contribuito ugualmente a questo lavoro.
materiale supplementare elettronica
La versione online di questo articolo (doi :. 10 1186 /1472-6831-14-87) contiene materiale supplementare, che è disponibile per gli utenti autorizzati
Sfondo
calcio fosfato (CP) cementi sono stati utilizzati per la riparazione di difetti ossei [1, 2. ]. Essi sono riferito buoni candidati per l'aumento osseo in virtù della loro biocompatibilità, stampabilità e osteoconduttività [3, 4]. Quindi, ci sono stati molti studi dentistici esame l'uso di questi materiali su difetti parodontali [5-8]. Inoltre, molti studi hanno dimostrato che cementi CP stimolano polpa e possono indurre la formazione di dentina riparativa [9-14]. I ricercatori hanno dimostrato anche le proprietà fisiche superiori dei cementi di fosfato di calcio rispetto al idrossido di calcio, polpa di tappatura materiale tradizionale introdotto nel 1930. Tuttavia, sono stati osservati cementi CP per avere limitazioni, tra cui tempi di presa lunga e bassa resistenza alla compressione, quando usato da solo come agenti pulp-capping. Nel frattempo, il triossido di minerale di aggregazione (MTA) è stato introdotto per il campo endodontico nel 1990 [15]. E 'stato dimostrato che la MTA possiede favorevoli proprietà fisiche e biologiche, e visualizza un ottimo potenziale in endodonzia, come la polpa diretta tappatura [16-18]. Da quel momento, la maggior parte degli studi riguardanti materiali polpa di tappatura si sono concentrati su MTA, e cementi CP sono stati fuori dai riflettori. Tuttavia, MTA ha anche alcuni svantaggi, tra cui tempo di presa lungo [19], la scioltezza iniziale [20], e caratteristiche di maneggevolezza poveri [21].
Recentemente, un α-tricalcico presa rapida (TCP) cemento basata su (Mediclus , Cheongju, Corea) è stato sviluppato sperimentalmente per superare lo svantaggio di cementi convenzionali CP. Secondo produttore, è stato sviluppato non solo per uso endodontico, compresa la terapia pasta, otturazione canalare-end, e riparazione foratura, ma anche per uso parodontale /chirurgici, come ad esempio nella rigenerazione ossea, che è stata considerata una applicazione primaria di cementi CP . In altre parole, oltre ad impostare il tempo, α-TCP cemento può essere più vantaggiosa in numerose applicazioni cliniche rispetto al MTA se sono soddisfatte le proprietà raccomandate. Tuttavia, a nostra conoscenza, non vi è stato alcun studio preliminare per valutare questa presa rapida cementizio α-TCP come materiale pulp tappatura. Pertanto, nel presente studio, abbiamo dimostrato la possibilità del cemento α-TCP per applicazioni polpa tappatura. Lo scopo dello studio era di indagare il suo tempo di presa, resistenza alla compressione, solubilità, biocompatibilità, e l'effetto odontogeno rispetto MTA in base in vitro e in vivo
polpa tappatura modelli sperimentali. Le nostre due ipotesi nulla è stata la seguente:. (I) Non vi è alcuna differenza tra MTA e α-TCP per quanto riguarda le proprietà fisiche e (ii) non vi è alcuna differenza tra questi due materiali con i /effetti biologici odontogeni
Metodi
Misurazione del tempo di presa
Abbiamo mescolato MTA (ProRoot, Dentsply, Tulsa, OK, USA) e α-TCP in base alle istruzioni del fabbricante. Poi, i campioni (n = 10) sono stati testati appena prima del loro tempo di presa previsto e ad intervalli di 30 secondi fino a che non sono state completamente fissati. Un apparato Gilmore è stato utilizzato con un penetratore in acciaio inox e 1/4-pound forza rientro per la prima misurazione tempo di presa; una forza indentazione 1 libbra è stato usato per il tempo di presa finale. Abbiamo applicato l'apparecchio ad angolo retto rispetto alla superficie del campione per 5 sec. Il tempo di impostazione è stato definito come il momento in cui il penetratore riuscito a lasciare un segno preciso sulla superficie del campione.
Misurazione del pH
campioni (spessore 1 mm e diametro di 5 mm) di MTA e α-TCP sono stati preparati e permesso di impostare per 1 giorno (n = 3). Dopo l'impostazione, una compressa è stata inserita in 10 ml di acqua deionizzata. Quindi, il valore del pH risultante è stata misurata con un pH-metro (Orion 3 Star; Thermo Scientific, Singapore). L'apparato è stato precedentemente calibrato con soluzioni a pH 7,0 e pH 4,0. Tra ogni misura l'elettrodo è stato lavato con acqua ultrapura e Blot-essiccato.
Solubilità
Dopo miscelazione secondo le istruzioni del fabbricante, campioni di ogni materiale sono stati collocati in uno stampo paraffina 1,5 mm di spessore e 20 mm di diametro (n = 5). Ogni campione è stato pesato con una bilancia analitica e il peso è stato registrato come W
1. I campioni sono stati poi immersi in boccette di vetro contenenti 10 mL di acqua distillata e le beute sono state sigillate. I campioni sono stati rimossi a 7 giorni, asciugati con carta assorbente, e poste in un essiccatore. I campioni sono stati essiccati a un peso costante (± 0,001 g), che è stato registrato come W 2. La solubilità (S) è stata calcolata utilizzando la seguente formula: S = (W 1 - W 2) /W 1 × 100.
Misura della resistenza alla compressione
abbiamo determinato la compressione resistenza dei materiali di prova utilizzando il metodo raccomandato da ISO 3107: 2004 (n = 10). Ogni materiale è stato mescolato e posto in uno stampo in acciaio inox split (4 mm di diametro e 6 mm in altezza) entro 2 minuti dopo l'inizio della miscelazione. Il montaggio completo è stato trasferito a un armadietto mantenuta a 37 ° C per 6 ore.
I campioni sono stati rimossi dagli stampi e controllati visivamente per eventuali air-vuoti o bordi scheggiati. Tutti i campioni difettosi sono stati scartati, e 10 campioni accettabili sono stati preparati per ogni materiale di prova ad ogni intervallo di tempo. I campioni sono stati immersi in acqua distillata per 1, 7, 14, e 28 giorni e mantenuti a 37 ° C.
Abbiamo poi misurato la resistenza alla compressione di ciascun campione utilizzando una macchina di prova universale ad una velocità della testa a croce di 1,0 mm /min. Il carico massimo richiesto per fratturare ogni esemplare è stato determinato. La resistenza alla compressione è stata calcolata in megapascal (MPa) con la seguente formula: C = 4P /D 2, dove P è la forza applicata (N) e D è il diametro (mm) del campione. La resistenza alla compressione di tutti i campioni è stato registrato in MPa
cultura primaria di hDPCs
umani tessuti polpa dentale ottenuti da denti sezionati sono stati rimossi in modo asettico, risciacquato con Soluzione tampone fosfato (PBS;. Hyclone Laboratories, Logan, UT, Stati Uniti d'America ), e collocato in un piatto da 60 mm (Nunc, Roskilde, Danimarca). Poi, abbiamo tritato i tessuti polpa dentale con una lama in piccoli frammenti e coltivate in minima essenziale medio-α (MEM-α; Hyclone Laboratories) contenente il 10% di siero fetale bovino (FBS, Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) insieme a 100 U /mL di penicillina e 100 U /mL di streptomicina (Invitrogen). Le colture sono state mantenute a 37 ° C in atmosfera umidificata al 5% CO 2 e il 95% di aria. Colture cellulari tra dal terzo al quinto passaggi sono stati usati in questo studio. Tutte le procedure sperimentali sono state approvate dal Institutional Review Board (IRB #: CUH 2013-01-015). Dell'Ospedale Chonbuk National University (Jeonju, Corea)
Preparazione di estratti materiali
Abbiamo mescolato i materiali testati in base alle le istruzioni del fabbricante. Il cemento miscelato è stata posta in uno stampo paraffina (1 mm di spessore e 5 mm di diametro), e il cemento è stato immagazzinato in un incubatore a 100% di umidità relativa e 37 ° C per 1 giorno di idratazione. I cementi sono stati poi sterilizzati sotto luce ultravioletta per 1 h. Una compressa di ogni cemento è stato immagazzinato in 10 ml di MEM-α contenente il 10% FBS per 3 giorni.
Test vitalità cellulare
Abbiamo seminato le cellule in piastre di coltura da 24 pozzetti (SPL Lifesciences, Pocheon, Corea) ad un densità di 2 × 10 4 cellule per pozzetto e pre-incubate in terreno di crescita per 24 ore. Poi, le cellule sono state trattate con gli estratti preparati (gruppi sperimentali) o medio-solo (gruppo di controllo). Dopo l'esposizione agli estratti materiali per 1, 2, 3, 7 e 14 giorni, la vitalità cellulare è stata esaminata usando il 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difeniltetrazolio bromuro (MTT). Brevemente, 200 microlitri di soluzione di MTT (0,5 mg /ml in PBS) è stato aggiunto a ciascun pozzetto, ed i pozzetti sono stati incubati per 2 ore. Successivamente, 200 ml di dimetilsolfossido (DMSO; AMRESCO, Solon, OH, USA) è stato aggiunto a ciascun pozzetto. Le piastre sono state poi agitata finché i cristalli MTT erano sciolti, e la soluzione in ogni pozzetto è stato trasferito in una piastra di coltura tissutale a 96 pozzetti. MTT ridotta è stata poi misurata spettrofotometricamente a 540 nm in un lettore a doppio raggio micropiastra (SPECTROstar Nano, BMG Labtech, Ortenberg, Germania).
Cellulare morfologica osservazione utilizzando SEM
In condizioni asettiche, abbiamo condensato i materiali in 1 × 5 mm stampi in cera tondi. I materiali sono stati autorizzati a impostare per 24 h in un incubatore umidificato a 37 ° C. Poi, i dischi sono stati collocati nella parte inferiore 24-pozzetti di coltura tissutale (SPL Lifesciences). Le cellule sono state seminate a 1 × 10 5 cellule per bene sui materiali preparati. Dopo un periodo di incubazione di 72 ore, i piatti sono state fissate con il 2,5% glutaraldeide (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) per 2 ore. I campioni sono stati poi disidratati in concentrazioni crescenti di etanolo (70%, 80%, 90%, 95% e 100%) per 20 min a ciascuna concentrazione e immerso in alcool n-butilico (Junsei Chemical Co., Tokyo, Giappone) per 20 min. SEM è stata effettuata utilizzando un sistema di SN-3000 (Hitachi, Tokyo, Giappone) fatto funzionare a 10 kV
. Dispersione di energia dei raggi X spettroscopia (EDS) analisi
Abbiamo eseguito analisi EDS, utilizzando un rivelatore Apollo-X (EDAX, Mahwah, NJ, USA), che è stato collegato a un microscopio elettronico a scansione, per l'analisi elemento chimico della superficie del MTA e α-TCP. L'alto ingrandimento del × 10.000 è stato selezionato per discernere le composizioni chimiche dei tipi di cristalli di specifici all'interno di un campione. Attraverso questo processo, uno spettro è stato ottenuto, e gli elementi potrebbe essere identificato. Semi-quantitativa, analisi standard di meno di questi spettri sono stati eseguiti per derivare le concentrazioni in percentuale atomica di elementi costitutivi.
Western blotting
Abbiamo seminato hDPCs (3 × 10 5) in MEM-α contenente il 10% FBS in piastre di coltura da 100 mm e incubate per 24 h. Il mezzo è stato poi passato al mezzo estratto. Dopo l'esposizione al mezzo di estratto per 3 giorni, lisati cellulari sono stati preparati solubilizzazione delle cellule con tampone proteico lisi (Pro-prep; introne Biotecnologia, Seongnam, Corea) per 10 min in ghiaccio. I lisati cellulari sono stati centrifugati a 13.000 rpm per 10 minuti, e le concentrazioni di proteine sono state determinate con Bradford reagente (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA). I campioni che contengono la stessa quantità di proteine sono state separate da sodio dodecil solfato-SDS-PAGE (SDS-PAGE) e trasferite su membrane di trasferimento nitrocellulosa (Protran, Whatman, Dassel, Germania). Le membrane sono state bloccate con il 5% di latte scremato in TBST a temperatura ambiente per 30 minuti e incubate overnight a 4 ° C con anticorpi primari contro dentina sialophosphoprotein (DSPP; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA), dentina matrice proteica 1 ( DMP1; Santa Cruz Biotechnology), osteonectin (ON; Santa Cruz Biotechnology), o deidrogenasi gliceraldeide-3-fosfato (GAPDH, Thermo Scientific, Rockford, IL, USA), seguita da incubazione con anticorpi secondari HRP-coniugati. proteine anticorpali-bound sono stati rilevati utilizzando il reagente ECL Western Blotting Luminol (Santa Cruz Biotechnology). L'intensità di DSPP, DMP1, e ON espressione della proteina dopo la normalizzazione con GAPDH è stata quantificata utilizzando un programma di analisi di immagine (immagine J; National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA).
Alizarina rosso S colorazione per la formazione di noduli mineralizzati
Le cellule sono state poste in una piastra da 24 pozzetti ad una densità di 1 × 10 5 cellule per pozzetto e coltivate per 24 h. Poi, il mezzo è stato commutato estratto materiale per la durata dell'esperimento. Dopo l'esposizione al mezzo estratto per 14 giorni, la mineralizzazione è stata valutata mediante colorazione con Alizarina S rosso (Sigma-Aldrich). In breve, 40 mmol /L di alizarina S rossa è stata preparata in acqua distillata, regolato ad un pH di 4,2 con idrossido di ammonio e quindi applicata alle cellule per 10 minuti a temperatura ambiente con agitazione. Dopo essere stati lavati con acqua deionizzata, la piastra di coltura cellulare macchiato è stato spostato ad uno scanner, e l'immagine è stata acquisita macchiato. Per la valutazione quantitativa, il campione è stato fatto reagire con 10% soluzione di cloruro di cetilpiridinio (pH 7,0; Sigma-Aldrich) a temperatura ambiente per 15 minuti per sciogliere la macchia, e quindi l'assorbanza è stata misurata alla lunghezza d'onda di 540 nm con una soluzione standard <. br> immunofluorescenza
lamelle di vetro sono stati sterilizzati da immersione in etanolo al 90%, e poi accuratamente loro essiccazione a fuoco. Poi, un coprioggetto è stato posto in ciascun pozzetto di una piastra da 6 pozzetti di coltura tissutale sterili. Le sospensioni cellulari contenenti 1 × 10 4 cellule /ml sono state aggiunte ad ogni vetrino. Dopo incubazione le cellule per 24 h, il terreno è stato commutato estratto materiale. Dopo l'esposizione al mezzo estratto per 7 giorni, le cellule sono state fissate in paraformaldeide al 4% per 20 min a temperatura ambiente. Poi, sono stati incubati in 0,1% Triton X-100 in PBS per 15 min. Dopo aver bloccato con 10% siero di capra per 1 ora a temperatura ambiente, le cellule sono state incubate per 2 h con anticorpo monoclonale di topo anti-DSPP (Santa Cruz Biotechnology), anti-DMP1 (Santa Cruz Biotechnology), o anti-ON (Santa Cruz Biotechnology) (1: 100) in 10% di siero di capra. Poi, le cellule sono state incubate con anticorpi secondari fluoroforo coniugato (anti-topo-FITC) per 2 ore a temperatura ambiente. Vetrini sono stati montati su vetrini utilizzando soluzione di montaggio. immagini fluorescenti sono stati ottenuti utilizzando un microscopio a fluorescenza (Carl Zeiss, Jena, Germania).
Procedura chirurgica
Venti sani primi molari superiori da 10 a otto settimane di età ratti maschi Wistar sono stati utilizzati per questo studio. classe occlusale I cavità sono state preparate, e quindi individuare l'esposizione della polpa è stata effettuata sulla superficie occlusale del primo molare superiore utilizzando un # 1/8 giro carburo fresa ad alta velocità sotto raffreddamento ad acqua. Quindi, i denti sono stati divisi casualmente in due gruppi di prova, nella quale MTA (n = 6) è stato usato per ricoprire i denti, e l'altra in cui α-TCP (n = 6) è stato utilizzato. I materiali sono stati mescolati in base alle raccomandazioni del fabbricante, e quindi applicati al sito di esposizione. Il tappo è stato coperto da un sottile strato di cemento vetroionomero fotopolimerizzabile (Fuji II LC, GC, Tokyo, Giappone). Quattro denti nel gruppo di controllo sono stati ricoperti soltanto con cemento vetroionomerico. Dopo quattro settimane, i ratti sono stati sacrificati mediante perfusione transcardial con 4% paraformaldeide in PBS. Le procedure sperimentali sono state approvate dalla cura degli animali e Istituzionale Usa Comitati (IACUC #: WKU13-14). Di Wonkwang University (Iksan, Corea)
esame istologico
I segmenti mascellari sono stati sezionati con cura, immerso in paraformaldeide al 4% , e mantenuto a 4 ° C per 24 h. Dopo la decalcificazione utilizzando 18% di etilene diammina tetraacetico (EDTA; Yakuri Pure Chemical, Osaka, Giappone) soluzione, i campioni sono stati inclusi in paraffina, sezionati (spessore 5 micron), e colorate con ematossilina-eosina. la formazione di dentina terziaria è stato segnato in base ai criteri utilizzati in uno studio pubblicato in precedenza con leggera modifica (Tabella 1) [22] .table 1 punteggi utilizzati per la formazione del ponte dentinale
Score
Caratterizzazione
1
Completa
2
poca comunicazione del materiale tappatura con polpa dentale
3
Solo deposito laterale del tessuto duro sulle pareti della cavità
4
assenza di ponte di tessuto duro
analisi statistica
i dati per le proprietà fisiche sono stati analizzati da un campioni indipendenti T-
test per confrontare i due materiali. L'analisi statistica è stata effettuata da ANOVA seguita da un multiplo-comparison test di Tukey per il test di vitalità cellulare, western blotting e alizarina colorazione rossa. Il Mann-Whitney U
test è stato utilizzato per valutare la formazione di dentina terziaria. AP
valore inferiore a 0,05 è stato considerato statisticamente significativo
per tutti i test. I risultati
Tempo di
Il tempo di presa iniziale del MTA era di 68 min (± 5 min), e il tempo di presa finale era 284 min (± 10 min). Il tempo di presa iniziale del α-TCP è stato di 4 minuti (± 30 s), ed il tempo di presa finale è stato 6 min (± 30 s). Il tempo di presa del α-TCP era significativamente più breve di quello del MTA (P
& lt; 0.05).
Misura di pH, solubilità, e resistenza a compressione
I valori di pH di α-TCP mostrato alcalinità mite, mentre MTA ha mostrato elevata alcalinità intorno 11-12 (Figura 1A). Il pH della soluzione non ha mai superato 8,2 in presenza di α-TCP per tutto il periodo della sperimentazione. Di conseguenza, i valori di pH di MTA erano significativamente superiori a quelli di α-TCP (P
& lt; 0,05). La solubilità di α-TCP era superiore a quello di MTA dopo 7 giorni (P
& lt; 0,05) (Figura 1B). Come mostrato nella figura 1C, la resistenza a compressione del MTA era significativamente più alta di quella di α-TCP a tutti gli intervalli di tempo (P
& lt; 0.05). Inoltre, la resistenza a compressione sia MTA e α-TCP aumenta con il tempo. Figura 1 Le proprietà fisiche e vitalità cellulare dei materiali testati. I valori di pH (A), solubilità (B), e resistenza a compressione (C) di MTA e TCP. Si noti che il tempo di presa, pH, e resistenza alla compressione di α-TCP è inferiore a quella del MTA mentre la solubilità di α-TCP era superiore a quello di MTA. (D) Effetti della MTA e TCP sulla vitalità cellulare misurati mediante test MTT. La vitalità cellulare dei campioni α-TCP-trattati era superiore rispetto a quelli di MTA al giorno 14. * differenza significativa tra ciascun gruppo; P
& lt; 0.05.
Vitalità cellulare prova
Per valutare la vitalità cellulare in presenza degli estratti di materiale, un saggio MTT è stato eseguito. Come mostrato nella Figura 1D, MTA e α-TCP esposto simile vitalità cellulare fino al giorno 7 (P
& gt; 0,05). Tuttavia, la vitalità cellulare dei campioni α-TCP-esposti era superiore a quelli di MTA al giorno 14 (P
& lt; 0.05).
Analisi morfologica cellulare
La crescita cellulare e la morfologia su ogni materiale è stato valutato utilizzando l'osservazione SEM. Come mostrato nella Figura 2A e B, ben distribuite e appiattite hDPCs stati osservati a contatto con le superfici di MTA e α-TCP. Figura 2 Investigation della morfologia cellulare e la composizione chimica dei materiali. osservazione SEM delle cellule incubate per 3 giorni su (A) MTA (× 1000) e TCP (B) (× 1000). Entrambi i gruppi hanno mostrato appiattite cellule in stretta vicinanza l'uno all'altro, e questi sono stati visti diffondersi sul substrato. analisi EDS dei campioni:. (C) MTA e (D) TCP
energia dispersiva x-ray spettroscopiche (EDS) analisi
Per studiare la composizione chimica dei materiali, analisi EDS è stata eseguita. Gli spettri EDS per l'identificazione degli elementi ha mostrato che conteneva MTA calcio (Ca) e silicio (Si) come i principali costituenti elementari mentre TCP ha fatto Ca e fosfato (P) (Figura 2C e D).
Espressione di marcatori odontogene correlati
Come mostrato in figura 3A e B, l'espressione di DSPP, DMP1 e ON proteine α-TCP- e cellule MTA-trattati era più elevata rispetto al gruppo di controllo (P
& lt; 0,05). Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa tra i due gruppi sperimentali (P
& gt; 0,05). Figura 3 Effetti dei materiali testati sulla differenziazione odontoblastic di hDPCs. (A) Effetti della MTA e TCP su DSPP, DMP1, e di proteine in hDPCs. (B) Il grafico mostra la quantificazione di espressione della proteina da densitometria e si presenta come piega aumenta rispetto alle cellule di controllo. (c) Effetti del MTA e TCP sulla formazione di noduli di calcificazione in hDPCs. * Differenza significativa tra ciascun gruppo; P
& lt; 0.05.
Alizarina Rossa S colorazione
Per studiare l'effetto del MTA e α-TCP sulla mineralizzazione, hDPCs sono state colorate con Alizarina Rossa S. La formazione di noduli mineralizzati era significativamente più alta di quanto non fosse nel medio unico trattati cellule del gruppo di controllo al giorno 14 (P
& lt; 0,05). Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa tra MTA e trattamenti di α-TCP (P
& gt; 0,05) (Figura 3C) analisi
immunofluorescenza
etichettatura immunofluorescenza è stata effettuata per analizzare la localizzazione del odontogena-correlato. proteine in hDPCs. DSPP, DMP1, e ON sono stati localizzati nel citoplasma, in particolare nella regione perinucleare di MTA- e cellule α-TCP-trattata. Inoltre, i segnali di proteine nelle cellule dei gruppi sperimentali erano più forti di quelli delle cellule del gruppo di controllo (figura 4). Figura 4 Analisi immunofluorescenza di hDPCs trattati con mezzo solo (A, D, e G), MTA (B, E e H), o TCP (C, F, e I). immagini di fluorescenza che mostrano segnali anti--ON (G-I) anti-DSPP (A-C), anti-DMP1 (D-F), e (verde) di cellule dopo 3 giorni di coltura (× 400). Si noti che i segnali di proteine nelle cellule dei gruppi sperimentali erano più forti di quelli nelle celle del gruppo di controllo.
Istologiche risultanze
Quattro settimane dopo il trattamento, la dentina terziaria con assoluta continuità è stata formata direttamente sotto il materiale e tappatura l'area di esposizione pasta in tutti i campioni dei due gruppi testati (Tabella 2). In particolare, le cellule odontoblast-come erano polarizzata e sembravano essere disposti in uno schema palizzata (Figura 5D ed E). Al contrario, non vi era nessuna formazione dentina terziaria nella zona esposizione della polpa del gruppo di controllo (Figura 5C). Non vi era alcuna differenza significativa tra α-TCP e MTA per quanto riguarda la continuità della dentina terziaria con uno dei materiali polpa di tappatura (P
& gt; 0,05) (Tabella 2) .table 2 Numero di esemplari attribuiti per ciascun gruppo di valutazione istologica
formazione di dentina terziaria
Gruppo
No. di specimen
1
2
3
4
Control
4
0
0
0
4
MTA
6
6
0
0
0
TCP
6
6
0
0
0
Non vi era alcuna differenza significativa tra MTA e TCP per quanto riguarda la formazione di dentina terziaria con uno dei materiali polpa di tappatura (P
& gt; 0,05)
Figura 5 osservazione istologica.. paste Capped colorate con ematossilina-eosina 4 settimane dopo il trattamento con MTA (A) e TCP (B) (× 50). (C) Un campione nel gruppo di controllo ricoperto solo con cemento vetroionomerico. (D ed E) maggiore ingrandimento di aree scatolate indicate in A e B (× 400), rispettivamente. Odontoblasts (frecce) sono polarizzati e sembrano essere disposti in uno schema palizzata. * Riparativa dentina terziaria formata sotto i materiali tappatura
. Discussione
Il successo di polpa di tappatura dipende la conservazione del tessuto della polpa vitale e la formazione di dentina terziaria [23, 24]. A questo scopo, MTA è stato largamente utilizzato clinicamente. Tuttavia, MTA non ha buone proprietà d'uso durante la preparato secondo le istruzioni del fabbricante, e il tempo di presa è relativamente lungo dopo la miscelazione [20, 25]. Nel frattempo, cementi CP sono state interessanti come agente di incappucciamento della polpa, a causa della biocompatibilità favorevole e osteogeniche /potenziali odontogeni [13, 26, 27]. Tuttavia, a causa di alcuni inconvenienti quali limitate proprietà antibatteriche, lunghi tempi di presa e resistenza alla compressione, l'applicazione di CP cemento per la terapia polpa vitale è limitata [28, 29]. Recentemente, a presa rapida cemento α-TCP è stato sperimentalmente sviluppato sia per le procedure di riparazione delle ossa e la terapia polpa vitale per superare uno degli svantaggi fisici dei cementi convenzionali CP. Kurashina dimostrato che il cemento α-TCP-based è anche un materiale promettente come un sostituto osseo [1]. Infatti, il β-tipo è considerata una variante TCP più popolare per la riparazione ossea, ma l'α-tipo offre maggiore resistenza alla degradazione da tessuto [30, 31]. Questa caratteristica di α-tipo TCP sarebbe più appropriato per la terapia polpa vitale. Infatti, il presente studio non è il primo studio che ha tentato di dimostrare il potenziale applicazione clinica di fast-setting cementi CP. Miyamoto et al. hanno riferito che a presa rapida cementi CP possono essere utilizzati in una vasta gamma di campi clinici, come la chirurgia maxillofacciale [32]. Tuttavia, il loro studio ha esaminato solo il comportamento impostazione del fosfato di cemento di calcio, e non ha indagato effetti biologici. In altre parole, non c'è stato alcun studio per determinare se la presa rapida α-TCP possiede l'attività odontogena e può indurre la formazione di dentina terziaria, l'obiettivo finale di polpa di tappatura. Pertanto, abbiamo studiato i suoi effetti fisici e biologici /odontogeno in confronto con il materiale attualmente utilizzato, MTA.
Innanzitutto, abbiamo valutato le proprietà fisiche di α-TCP compreso tempo di indurimento, pH, solubilità, e resistenza a compressione in confronto con MTA . Il tempo di presa di α-TCP era significativamente inferiore a quella del MTA (P
& lt; 0,05). α-TCP consiste di piccole particelle di CP. Si ritiene generalmente che l'uso di piccole particelle aumenta la superficie di contatto delle particelle con il liquido di miscelazione, che fornisce rapida impostazione e maneggevolezza. Grazie a questa proprietà, α-TCP può essere usato in uno scenario unico visita senza ulteriore appuntamento desiderato. Al contrario, la solubilità di α-TCP è significativamente superiore a quella di MTA (P
& lt; 0,05). Questo risultato è stato previsto perché cemento CP, come materiale di riparazione ossea, è essenzialmente progettato per essere degradato e sostituito da osso. Tuttavia, questa struttura può essere considerato negativo per le procedure di polpa di tappatura. Inoltre, la resistenza alla compressione di α-TCP era significativamente inferiore a quella di MTA (P
& lt; 0,05). La norma ISO in termini di misurazione resistenza a compressione di un materiale tappatura polpa non è stato sviluppato. Pertanto, ISO 3107: 2004 è stato scelto come linea guida per la valutazione delle proprietà del materiale. È tradizionalmente raccomanda riempitivi essere abbastanza forte da resistere alla sollecitazione che viene applicata attraverso una condensazione di amalgama [33]. Ultimamente, però, i materiali di colore dentale, non di pressione generate sono stati ampiamente utilizzati al posto di amalgama. A tale riguardo, l'importanza di resistenza alla compressione è ridotta per materiali in cellulosa tappatura.
Avanti, abbiamo studiato la biocompatibilità dei due materiali valutando gli effetti dei materiali testati sulla morfologia e la vitalità cellulare. È considerato favorevole per una polpa materiale tappatura essere biocompatibile, perché il materiale è quindi meno probabilità di indurre una risposta come infiammazione pulpare [34]. Nel nostro studio, MTA e α-TCP hanno avuto effetti simili sulla vitalità cellulare mostrati dal saggio MTT fino al giorno 7 (P
& gt; 0,05). Il giorno 14, invece, α-TCP ha mostrato maggiore vitalità cellulare rispetto al ProRoot (P
& lt; 0,05) (Figura 1D). Inoltre, osservazioni SEM hanno rivelato che hDPCs coltivate direttamente su MTA o α-TCP per 3 giorni sembravano essere estensioni citoplasmatiche ben definiti e piatte esposte (Figura 1C e D). Il nostro studio è supportato da studi precedenti sulla biocompatibilità dei cementi CP [35, 36], e indica che la biocompatibilità di presa rapida CP cemento è paragonabile a quella di MTA.
Abbiamo inoltre studiato se α-TCP facilitato differenziazione odontoblastic di hDPCs in confronto con MTA. MTA è considerato per facilitare la differenziazione odontoblastic di hDPCs [37-40]. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.
