تطوير أميلوجينين-الشيتوزان هيدروجيل ل

الهدف العام من هذا الإجراء هو تطوير بروتوكول لتصنيع هيدروجيل من AMLO والشيتوزان لإعادة بناء مينا الأسنان السطحية. ويتم تحقيق ذلك أولاً من خلال تحضير شرائح سنية مخرشة. وفي الخطوة الثانية، يتم تحضير هيدروجيل طازج من AMLO والكيتان.

بعد ذلك، يتم وضع الهيدروجيل المكون من AMLO وkitan على سطح شريحة السن. وفي النهاية، يتم إعادة تنمية مينا الأسنان باستخدام هيدروجيل AMLO chizen في لعاب اصطناعي. وفي الختام، يمكن استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية والمسافة النانوية (nano indenture) لتقييم القوة الميكانيكية للطبقة المتكونة حديثاً ومدى ارتباطها بالمينا الطبيعية.

تمتد تداعيات هذه التقنية إلى تطويرنا لتقنية، عند تطبيقها على مينا الأسنان المصابة، لدى البالغين والأطفال على حد سواء، توقف الآفات التسوسية المبكرة وتعمل على إعادة بناء المينا المفقودة بسبب التسوس وتحافظ على بنية السن، وتمنع تطور تسوس الأسنان. سيقوم الدكتور Chittar، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبري، باستعراض هذا الإجراء. ابدأ باختيار ضرس ثالث بشري لا يحتوي على أي ترميمات للتسوس.

استخدم منشاراً ماسياً منخفض السرعة مبرداً بالماء لقطع التاج طولياً إلى شرائح بسُمك مليمترين، ثم قم بإزالة جزء الجذر من الضرس باستخدام الموجات فوق الصوتية. نظف الشرائح لمدة دقيقتين ثم اشطفها بالماء المؤين ثلاث مرات لمحاكاة الآفات التآكلية. قم بنقش الشريحتين باستخدام حمض الفوسفوريك بتركيز 30% لمدة 30 ثانية.

ثم اشطفها على الفور بالماء المؤين. بعد ذلك، قم بتنظيف الشرائح المخرشة باستخدام الموجات فوق الصوتية لمدة دقيقتين مرة أخرى واشطفها بالماء المؤين.

ثلاث مرات إضافية. لتحضير المحلول المخزن من Kazan، قم أولاً بإذابة Kazan بنسبة 1% وزن/حجم في محلول حمض الأسيتيك بنسبة 1% حجم/حجم، يليه التقليب عند 80 درجة مئوية طوال الليل.

بعد تبريد المحلول إلى درجة حرارة الغرفة، قم بترشيح esan عبر مرشح بمسامية 0.45 micrometer، ثم أضف هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 1 molar لضبط الـ pH عند 5.0. ولتحضير المحلول المخزون من الكالسيوم والفوسفات، قم بوزن كلوريد الكالسيوم وخلط محلول بتركيز 0.1 molar. بعد ذلك، قم برج المحلول بجهاز vortex حتى يصبح رائقاً، واضبط قيمة الـ pH إلى 11 باستخدام هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 1 molar.

بعد ذلك، قم بوزن ثنائي هيدروجين فوسفات الصوديوم. اخلط محلولاً بتركيز 0.1 مولار واستخدم جهاز الـ vortex حتى يصبح المحلول رائقاً. لتحضير هيدروجيل AMLO Genin kaizan، أضف 960 µL من محلول 1%esan المُحضّر حديثاً إلى أنبوب يحتوي على 200 µg من البروتين المأشوب AMLO genin الخنزيري.

بعد ذلك، يتم خض المحلول بجهاز الفورتكس حتى يصبح رائقاً. الآن، أضف 25 µL من محلول كلوريد الكالسيوم بتركيز 0.1 molar، يليه 15 µL من محلول فوسفات ثنائي الصوديوم بتركيز 0.1 molar إلى محلول AMLO الذي يحتوي على ozan. ثم خض المحلول بجهاز الفورتكس لمدة خمس دقائق.

بعد ذلك، أضف هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 1 molar بعناية لضبط قيمة pH لمحلول AMLO و ozan لتصل إلى 6.5. سيتشكل هيدروجيل AMLO و ozan عندما تصل قيمة pH إلى 6.5 لبدء إعادة نمو المينا في AMLO وaz، وهو عبارة عن هيدروجيل. أولاً، اضبط قيمة pH لمحلول اللعاب الاصطناعي إلى 7.0 باستخدام هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 1 molar، واحفظ المحلول في درجة حرارة 4 °C. ثم استخدم حقنة لوضع حوالي 20 µL من هيدروجيل AMLO و chizen على حافة شريحة السن، وضعها في مجفف في درجة حرارة الغرفة.

بعد مرور ساعتين، أضف 300 PPM من فلوريد الصوديوم إلى محلول اللعاب، ثم انقل شريحة السن إلى دورق يحتوي على 30 milliliters من المحلول. غطِّ الدورق بورق ألومنيوم، ثم ضعه في فرن عند 37 درجة Celsius. وأخيرًا، أخرج شريحة السن بعد ثلاث إلى سبع أيام وضعها في مجفف في درجة حرارة الغرفة حتى تجف؛ وبعد الإصلاح باستخدام AMLO والهيدروجيل الشيزاني لمدة سبعة أيام، تتكون طبقة شبيهة بالميناء بسمك 15 micrometers على سطح الميناء المخرش.

تتكون الطبقة التي نمت حديثاً من مصفوفات عالية التنظيم من البلورات التي يبلغ قطرها حوالي 50 نانومتر، وتنمو بشكل تفضيلي على طول المحور "c" العمودي على السطح. يلاحظ أن هذه البلورات الشبيهة بالإبر منظمة في حزم تشبه الوحدات الأساسية لميناء الأسنان الطبيعي. وتظهر صورة حيود الإلكترونات للمنطقة المختارة (SAED) للطبقة المرممة نمطاً على شكل قوس، مما يكشف عن محاذاة هرمية للبلورات التي نمت حديثاً.

يؤكد تحليل حيود الأشعة السينية على طول الاتجاه 0 0 2 أن الطبقة التي نمت حديثاً تتكون من apatite، وهي مصطفة على طول المحور البلوري C بما يتوافق مع ملاحظات المجهر الإلكتروني الماسح وحيود الإلكترونات للمنطقة المختارة؛ وفي هذه الصورة، تظهر البنية المجهرية للسطح البيني بين الطبقة التي نمت حديثاً ومينا الأسنان الطبيعية. يلاحظ أن البلورات التي نمت حديثاً لم تنمُ في نفس اتجاه بلورات المينا الأصلية، وأن نمو apatite بوساطة البروتين يؤدي إلى توجيه عمودي للبلورات النامية حديثاً بالنسبة لبلورات المينا الطبيعية. ولا توجد فجوة ظاهرة عند السطح البيني بين الطبقة التي نمت حديثاً وركيزة المينا.

على المقياس النانوي، اندمج الميناء والبلورات المعاد نموها معاً لتشكيل واجهة سلسة. وبعد 10 دقائق من المعالجة بالموجات فوق الصوتية، تظل الطبقة النامية حديثاً في هيدروجيل AMLO Genin chito مرتبطة بإحكام بسطح الميناء، مع الحفاظ على البنية المنظمة في العينة المعالجة بهيدروجيل tizen بدون am mologen. ومع ذلك، لوحظ وجود فجوة كبيرة بين الميناء والطبقة المرممة للتمييز بوضوح بين الطبقة النامية حديثاً والميناء الطبيعي.

في هذه التجربة، تم وسم جينين AMLO في الطبقة النامية حديثاً باستخدام التألق المناعي، ثم تم تأكيد وجود جينين AMLO من خلال التألق الأخضر داخل الطبقة النامية حديثاً. وكما يظهر في الرسم البياني، فإنه بعد التخريش الحمضي، تنخفض صلابة ومعامل مرونة سطح الميناء بنسبة 98% و 88% تقريباً على التوالي. أما المجموعة الضابطة التي عولجت بهيدروجيل الأوزون بدون جينين AMLO، فقد أظهرت تحسناً محدوداً فقط في كل من الصلابة ومعامل المرونة.

وفي المقابل، لوحظ بعد عملية التمعدن في الهيدروجيل من نوع AMLO وozan زيادة تقارب أربعة أضعاف في المعامل وتسعة أضعاف في الصلابة بعد تطويره. وفي مرحلة التحقق والتقييم اللاحق في النماذج، يمكن توسيع هذا البروتوكول لتصميم تقنية لعلاج عيوب المينا مثل تسوس الأسنان المبكر وتآكل المينا.