離活一體CT用于銀金屬有機支架負載海藻酸鈉水凝膠治療牙周炎的制備

文獻信息
北大醫(yī)療潞安醫(yī)院、錦州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院團隊的研究"Preparation of Ag-Metal organic frameworks-loaded Sodium Alginate Hydrogel for the treatment of periodontitis"（制備銀金屬有機骨架負載海藻酸鈉水凝膠治療牙周炎）在學術(shù)期刊《Scientific Reports》上發(fā)表。平生公司的離活一體CT（NEMO）在論文中提供了重要的小鼠牙周炎模型圖像和定量分析結(jié)果。

文獻摘要
牙周炎是一種常見的由細菌引起的慢性炎癥，會導致附著喪失、牙槽骨吸收，最終導致牙齒脫落。因此，減少細菌負荷和促進牙槽骨再生是治療牙周炎的重要組成部分。在這項研究中，作者制備了尺寸較小的銀金屬有機骨架(Ag@MOF)并負載海藻酸鈉（Alg）水凝膠用于牙周炎治療。結(jié)果表明：制備的Ag@MOF粒徑較小約為5.5nm。它通過破壞細菌細胞內(nèi)代謝、產(chǎn)生ROS、損害細胞膜完整性和阻止生物膜形成，成功地阻礙了大腸桿菌（E.coli）和金黃色葡萄球菌（S.aureus）的繁殖。Ag@MOF/Alg水凝膠顯示出一種特征性的相互連接的三維結(jié)構(gòu)，親水性以及抗菌性。作者開發(fā)的這個Ag@MOF/Alg水凝膠大大增強了內(nèi)皮細胞的侵襲和遷移能力，并促進了血管生成。在結(jié)扎誘導的牙周炎小鼠模型中，接受Ag@MOF/Alg水凝膠藥物治療組的頜骨骨丟失程度和牙齒周圍組織細胞中引起炎癥的得到改善。與對照組相比，TNF-α、IL-6和IL-1β的水平顯著降低。結(jié)論：實驗結(jié)果證明Ag@MOF/Alg水凝膠為牙周炎提供了一種新的治療方法。

實驗方法
牙周炎模型
雄性C57BL/6小鼠，7周齡，體重18-20 g。在靈活喂養(yǎng)1周后，C57小鼠在22 ℃下保持12小時的光暗周期，并根據(jù)需要獲得水和食物。然后，他們被隨機分為四組，每組6只小鼠：假手術(shù)組（術(shù)后快速去除結(jié)扎線）、模型組（未經(jīng)治療誘導牙周炎）、Alg水凝膠組（用Alg水凝膠治療牙周炎）和Ag@MOF/Alg水凝膠組（用Alg水凝膠治療牙周炎）。

實驗結(jié)果
使用圖8A中概述的方式創(chuàng)建牙周炎小鼠模型，以評估Ag@MOF/Alg水凝膠治療牙周炎。顯微CT顯示牙槽骨吸收，結(jié)果（圖8B）表明，模型組牙槽骨大量吸收，表明成功創(chuàng)建了實驗性牙周模型。此外，用Ag@MOF/Alg水凝膠治療導致牙槽骨吸收顯著減少。3D重建圖像顯示，用Ag@MOF/Alg水凝膠藥物治療的小鼠與對照組相比，CEJ和ABC之間的距離顯著減小。亞甲基藍染色也顯示了類似的結(jié)果（圖8C）。模型組牙槽骨損失顯著增加，證實了其作為牙周炎模型的有效性。與模型組相比Ag@MOF/Alg水凝膠組牙槽骨損失顯著減少。此外，研究人員還測量了牙釉質(zhì)和牙骨質(zhì)交界處的距離為了評估牙槽骨的損失量，如補充圖3D所示。結(jié)果表明Ag@MOF/Alg水凝膠可防止結(jié)扎引起的炎癥引起的骨丟失。

圖8. Ag@MOF/Alg水凝膠對牙槽骨丟失的影響。（A）結(jié)扎誘導小鼠牙周炎模型的實驗設(shè)計。（B）上頜牙槽骨3D重建的代表性圖像。比例尺為1mm。（C）用亞甲藍染色的骨丟失代表性圖像。比例尺為1 mm。

使用結(jié)論
在這項研究中，通過負載法制備了一種新型多功能水凝膠。作者合成的Ag@MOF具有優(yōu)異的孔隙率、穩(wěn)定性和生物相容性，在抑制細菌生長方面具有明顯的優(yōu)勢。它通過加速ROS產(chǎn)生、防止生物膜形成、破壞膜完整性和影響細菌代謝以快速抑制細菌生長。Ag@MOF/Alg水凝膠被證明具有抗菌作用，可促進內(nèi)皮細胞的生長和血管的形成，抑制骨吸收細胞的形成，減少牙周炎的炎癥，延長其在口腔中的停留時間，增加吸收量，減少炎癥，降低促炎細胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）的產(chǎn)生。這項研究為牙周病提供了一種多樣化的聯(lián)合治療方法。結(jié)果表明Ag@MOF/Alg水凝膠有可能成為治療牙周炎的創(chuàng)新材料。

使用設(shè)備

  Micro CT (型號：NEMO) (平生醫(yī)療科技)
影像軟件：Avatar（平生醫(yī)療科技）