2014年7月10日
この記事では、我々は表面的なエナメル質の再構築のためのアメロゲニン-キトサンハイドロゲルを製造するためのプロトコルを記述します。ヒドロゲル中のアパタイト結晶のその場での増殖に編成は、修復物の有効性及び耐久性を向上させる緻密なエナメル復元インタフェースを形成した。
この手順の全体的な目標は、表在性エナメル質再建のためのAMLOおよびキトサンヒドロゲルを製造するためのプロトコルを開発することです。これは、最初にエッチングされた歯のスライスを準備することによって達成されます。第2ステップでは、新鮮なAMLOとキタンヒドロゲルを調製します。
次に、AMLOとキタンハイドロゲルを歯のスライス表面に塗布します。最後に、歯のエナメル質は、人工唾液中のAMLOチゼンハイドロゲルで再成長します。最終的に、超音波処理とナノインデンチャーを使用して、新たに形成された層の機械的強度と天然エナメル質への結合を評価することができます。
この技術の意味は、大人と子供の両方で患部の歯のエナメル質に適用した場合よりも技術を開発し、初期の虫歯病変を止め、虫歯による損失エナメル質を再構築し、歯の構造を維持し、虫歯の進行を防ぎます。その手順を実演するのは、私の研究室のポスドクであるChittar 博士です。まず、虫歯が修復されていない人間の第三大臼歯を選択します。
水冷式低速ダイヤモンドソーを使用して、クラウンを縦方向に2ミリメートルの厚さのスライスに切断し、次に大臼歯の根元部分を超音波で除去します。スライスを2分間洗浄した後、イオン化水で3回すすいでびらん性病変をシミュレートします。2つのスライスを30%リン酸で30秒間エッチングします。
その後、すぐにイオン化された水ですすいでください。次に超音波で。エッチングされたスライスを再度2分間洗浄し、イオン化水ですすいでください。
さらに3回。カザンストック溶液を調製します。まず、1容量あたり1%の重量、カザンを1容量あたり1%の容量の酢酸溶液に溶解し、続いて摂氏80度で一晩攪拌します。
溶液を室温に冷却した後、0.45マイクロメートルのフィルターでエサンを濾し、次に1モルの水酸化ナトリウムを加えてpHを5.0に調整します。カルシウムとリン酸塩のストック溶液を調製するには、塩化カルシウムを秤量し、0.1モル溶液を混合します。次に、溶液が透明になるまでボルテックスし、1モルの水酸化ナトリウムでpH値を11に調整します。
次に、リン酸ナトリウムのジバを量ります。0.1モル溶液を混合し、溶液が透明になるまでボルテックスします。AMLO Geninカイザンハイドロゲルを調製するには、新たに調製した1%エサン溶液960マイクロリットルを、200マイクログラムの組換えブタAMLOゲニンを含むチューブに加えます。
次に、溶液が透明になるまでボルテックスします。次に、25マイクロリットルの0.1モル塩化カルシウム溶液を追加し、続いて15マイクロリットルの0.1モルリン酸ナトリウムジバ溶液をAMLO含有オゾン溶液に追加します。溶液を5分間ボルテックスします。
次に、1モルの水酸化ナトリウムを添加してAMLOとオゾン溶液のpHを6.5 AMLOに調整し、pH値が6.5に達するとオザンハイドロゲルが形成され、ハイドロゲルであるAMLOアンダーズでエナメル質の再成長を開始します。まず、人工唾液のpHを1モルの水酸化ナトリウムで7.0に調整し、溶液を摂氏4度で保存します。次に、シリンジを使用して約20マイクロリットルのAMLOとchizenハイドロゲルをエッジの歯のスライスに塗布し、室温で乾燥剤に入れます。
2時間後、唾液溶液に300PPMのフッ化ナトリウムを加え、次に歯のスライスを30ミリリットルの溶液を含むビーカーに移します。ビーカーをアルミホイルで覆い、ビーカーを摂氏37度のオーブンに入れます。最後に、3〜7日後に歯のスライスを取り外し、AMLOとchizenハイドロゲルによる7日間の修理後、乾燥するまで室温で乾燥させます、エッチングされたエナメル質の表面に15マイクロメートルの厚さのエナメル質のような層が形成されます。
新たに成長した層は、直径約50ナノメートルの結晶の高度に秩序化された配列でできており、表面に垂直な海軸に沿って優先的に成長します。これらの針状の結晶は、天然エナメル質の基本単位と同様に束状に整理されていることに注意してください。修復された層の選択された領域の電子回折像は、新しく成長した結晶の階層的な整列を明らかにする円弧状のパターンを示します。
0 0 2方向X線回折分析に沿って、新しく成長した層は食欲で構成されていることが確認され、この画像の走査型電子顕微鏡と選択した領域の電子回折観察に従って結晶学的C軸に沿って整列し、新しく成長した層と天然エナメル質との間の界面の微細構造が示されています。新しく成長した結晶は元のエナメル結晶と同じ方向に成長しなかったこと、およびタンパク質を介した食欲成長により、新しく成長した結晶が天然のエナメル結晶に対して垂直に配向することに注意してください。新たに成長した層とエナメル質基質との間の界面には明らかな隙間はありません。
ナノスケールでは、エナメル質と再成長した結晶が融合し、シームレスな界面を形成しました。超音波処理の10分後、AMLO Geninキトハイドロゲルで形成された新たに成長した層は、まだエナメル質表面にしっかりと結合しており、組織化された構造は、アムモロゲンなしでtizenハイドロゲルで処理されたサンプルのために保存される。しかし、エナメル質と修復された層との間には大きな隙間があり、新しく成長した層と天然のエナメル質を明確に区別することができます。
この実験では、新たに成長した層のAMLOゲニンを免疫蛍光で標識し、AMLOゲニンの存在を新たに成長させた層内の緑色蛍光によって確認しました。酸エッチング後のグラフに示すように、エナメル質表面の硬度と弾性率はそれぞれ98%と88%近く低下します。AMLOゲニンを含まないオザンハイドロゲルで処理した対照群は、硬度と弾性率の両方で限られた改善しか示さなかった。
対照的に、AMLOおよびオザンハイドロゲルでの鉱化後、その開発後に弾性率が約4倍、硬度が9倍の増加が観察されます。VIおよびモデルでのさらなる評価では、このプロトコルを拡張して、初期の虫歯距離や侵食などのエナム欠陥を治療するための技術を設計することができます。恵那。
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本記事では、表面エナメル質の再構築を目的としたアメロゲニン-キトサンハイドロゲルの作製プロトコルを紹介します。この手法には、ハイドロゲル内でのアパタイト結晶の組織的なin situ成長が含まれており、これにより歯科修復物の耐久性が向上します。
本プロトコルでは、バイオマテリアルとエナメルの界面におけるアパタイト結晶のin situ成長を可能にすることで、耐久性のあるエナメル質修復を実現するという重要な課題に取り組んでいます。アメロゲニン・キトサンハイドロゲルは、エナメルの微細構造を再構築するためのバイオミメティックなアプローチを提供し、修復処置における機械的な統合性を向上させ、界面不全のリスクを低減します。これにより、う蝕予防およびエナメル質修復戦略に向けたバイオマテリアルの前臨床評価が可能になります。
本手法は、標的のバリデーションから前臨床評価に至る探索の連続性に合致しており、エナメル質修復のためのバイオマテリアルの反復的な設計を支援するものである。