치수의의 평가에 대한 직접 펄프 캐핑 모델의 개발 상처 치유와 마우스의 수복 상아질 형성
2017년 1월 12일
우리는 치수의 상처 치유 및 생체 수복 상아질 형성 평가 마우스 치아에 직접 캐핑 펄프를 행하는 단계적인 방법을 설명한다.
이 프로토콜의 전반적인 목표는 마우스에서 직접 펄프 캡핑 절차를 제시하는 것입니다. 이 방법은 노출된 치수에 갇힌 펄프 캡핑 재료를 놓을 때 치수가 어떻게 치유되는지 또는 회복 상아질이 어떻게 형성되는지와 같은 치수 생물학의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 인간에서 수행되는 실제 직접 펄프 캡핑 절차를 정확히 동일한 방식으로 마우스에서도 수행할 수 있다는 것입니다.
이 기술의 의미는 치아를 살리기 위해 재료 특성을 개선하는 것으로 확장되며, 그렇지 않으면 근관 치료와 같은 더 침습적인 치료법이 될 운명입니다. 시술을 위해 마우스를 적절하게 마취한 후 마우스 홀더를 입에 놓고 머리가 위를 향하도록 다른 쪽 끝을 테이블에 고정합니다. 좋은 조명과 입체경을 사용하여 첫 번째 상악 어금니를 관찰합니다.
다음, 200, 000 분당 회전수에 고속 handpiece에 있는 내무반 둥근 bur를 사용하여, 치수가 투명한 상아질을 통해서 보일 때까지 이의 사기질의 중앙 지구를 제거하십시오. 펄프에 침투하지 않도록 주의하십시오. 다음으로, no를 사용합니다.
15 근관 치료 K-file, 상아질을 통해 구멍을 뚫고 치수를 노출시킵니다. 펄프에 파편을 밀어 넣지 마십시오. 이것은 K-file을 분기별로 회전시킨 다음 K-file을 빼내면 피할 수 있습니다. 이제 MTA를 준비하고 탐색기를 사용하여 MTA를 전달한 다음 종이 포인트 뒷면과 부드럽게 두드려 노출된 영역에 포장합니다.
다음으로, 35% 인산 에칭제가 적재된 주사기를 사용하여 치은 조직을 피하고 에칭제로 치아를 덮고 에칭액이 15초 동안 작동하도록 합니다. 15초 후 치아에서 에칭제를 빨아들이고 물에 적신 면 어플리케이터를 사용하여 남아 있는 에칭제를 닦아냅니다. 모든 에칭액이 제거될 때까지 빨고 닦습니다.
그런 다음 종이 점의 뒷면을 사용하여 치과 용 접착제를 도포합니다. 몇 초 동안 압축 공기를 불어 접착층을 얇게 만듭니다. 그런 다음 적절한 빛으로 접착제를 30초 동안 경화시킵니다.
이제 탐색기의 팁을 사용하여 소량의 복합재를 치아에 배치하여 복합재를 치아 홈으로 흐르게 합니다. 적용되면 30초 동안 복합재를 경화시킵니다. 마우스를 안락사시키고 상악골 전체를 제거한 후 pH 7.4의 PBS에서 턱을 4%파라포름알데히드에 넣습니다.
조직을 하룻밤 동안 섭씨 4도에서 유지하고 다음 아침에 70% 에탄올로 옮겨 처리할 수 있을 때까지 보관하십시오. 상악골의 마이크로 CT 스캔을 하려면 먼저 70% 에탄올이 적신 거즈에 고정한 다음 15ml 세포 배양 튜브에 포장합니다. 그런 다음 튜브를 마이크로 CT 스캐닝 스테이지에 장착합니다.
다음으로, 200밀리초 동안 55피크 킬로볼트로 145마이크로암페어 전류를 전달하도록 X선 소스를 설정합니다. 0.5mm 알루미늄 필터를 사용하여 20미크론 해상도의 이미지를 획득합니다. 스캔이 완료된 후 pH 7.4에서 PBS에서 5% EDTA 및 4% 자당으로 상악골 석회질을 시작합니다.
이 반응을 섭씨 4도에서 2주 동안 그대로 두십시오. 상악골을 삽입한 후 5미크론 두께의 슬라이스를 만듭니다. 펄프 캡핑 영역은 일반적으로 랜드 마크로 사용할 수있는 원위 구개 뿌리와 일치합니다.
광학 현미경으로 조직학을 검사하고 결과를 마이크로 CT 스캔과 비교하여 정확한 관심 영역을 결정합니다. H&E 염색의 경우 파라핀을 제거하고 자일렌을 두 번 담근 후 각각 몇 분 동안 슬라이드를 재수화합니다. 그런 다음 일련의 연속으로 희석 된 에탄올을 통과시킵니다.
각 목욕은 1분 동안만 적용해야 합니다. 헹굼으로 수분을 보충한 후 복용하십시오. 그런 다음 헤모토옥실린 용액을 2분 30초 동안 바릅니다.
헹굼으로 염료를 제거한 다음 슬라이드를 1분 동안 95% 에탄올에 넣습니다. 다음으로, 슬라이드를 에오신 용액으로 1분 동안 염색한 다음 헹굽니다. 수화 단계를 반대로 하여 에탄올부터 시작하여 염색된 조직을 탈수합니다.
그런 다음 자일렌으로 치료하십시오. 그런 다음 슬라이드를 장착하고 이미지화할 수 있습니다. 설명된 절차를 사용하여 8주 된 마우스에서 펄프 캡핑을 수행했습니다.
6주 후, 그들의 상악골을 적출하여 검사했습니다. 흥미롭게도, H&E 염색은 치수실과 근관 전체에 걸쳐 상아질 형성을 드러냈습니다. 이에 비해 뚜껑이 없는 어금니는 동일한 상아질 형성을 보여주지 않았습니다.
뚜껑이 있는 어금니에서는 상아질 세뇨관과 골 세포가 모두 회복 상아질에서 발견됨에 따라 상아질과 뼈 같은 형성의 특징이 모두 있었는데, 이는 손상된 치수가 상주하는 치아아세포와 이주한 조골세포 모두에 의해 광물화될 수 있음을 시사합니다. DMP1 면역조직화학 염색을 사용하여 회복 상아질을 형성하는 세포의 활성이 증가했음을 추가로 확인했습니다. 실제 치과 임상 실습과 마찬가지로 조수가 있으면 매우 도움이 됩니다.
예를 들어, 조수와 함께 이 기술은 일단 마스터하면 단 10분 만에 완료할 수 있습니다. 중요한 것은 펄프를 노출할 때 버가 아닌 엔도파일을 사용하는 것을 잊지 마십시오. 그리고 MTA를 건네줄 때 조심하세요.
파라포름알데히드와 같은 고정제로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 항상 개인 보호 장비 착용과 같은 예방 조치를 취해야 합니다.
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개요
이 기사는 생체 내 펄프 상처 치유 및 재생 상아질 형성을 연구하기 위해 마우스 치아에 직접 펄프 캐핑을 수행하는 자세한 프로토콜을 제시합니다. 이 방법을 통해 연구자들은 펄프 생물학의 주요 측면, 포함해 치유 과정 및 재료 상호 작용을 조사할 수 있습니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 치과
- 신경과학
- 재생 의학
배경
- 직접 펄프 캐핑은 펄프의 생명력을 보존하기 위한 치과 절차입니다.
- 이 기술은 인간 및 마우스 모델 모두에 적용할 수 있습니다.
- 펄프 치유를 이해하면 치과 치료가 향상될 수 있습니다.
- 연구는 캐핑 재료에 대한 펄프의 반응에 초점을 맞추고 있습니다.
연구 목적
- 직접 캐핑 후 펄프의 치유 과정을 평가합니다.
- 캐핑 재료에 대한 반응으로 재생 상아질의 형성을 평가합니다.
- 생체 내 펄프 생물학을 연구하기 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공합니다.
사용된 방법
- 절차를 위한 마우스 마취 및 위치 지정.
- 절차 중 마우스를 안정화하기 위한 입 홀더 사용.
- 노출된 펄프에 펄프 캐핑 재료 적용.
- 스테레오스코프를 사용하여 첫 번째 상악 대구치 관찰.
주요 결과
- 이 프로토콜은 마우스에 일관된 펄프 캐핑 적용을 허용합니다.
- 치과 펄프의 치유 능력에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 재생 상아질 형성을 효과적으로 모니터링할 수 있습니다.
- 이 기술은 치과 재료 개선에 영향을 미칩니다.
결론
- 이 방법은 펄프 생물학을 연구하기 위한 귀중한 도구입니다.
- 인간 및 동물 치과 절차 사이의 차이를 줄입니다.
- 향후 연구는 더 나은 치과 결과를 위해 재료 특성을 향상시킬 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
This protocol enables mechanistic investigation of pulpal wound healing and reparative dentin formation in a murine model, supporting target validation in regenerative dentistry. By allowing use of transgenic and knockout mice, it facilitates preclinical screening of biocompatible materials and de-risks translational pathways for pulp-protective therapeutics. The model addresses a key gap in dental R&D by providing an in vivo system to evaluate molecular mechanisms underlying dentin regeneration.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of cellular and molecular pathways involved in pulp healing and dentinogenesis.
- Operational Value: Supports functional validation of targets using genetic models to assess causal roles in reparative dentin formation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a standardized in vivo assay to evaluate biocompatibility and inductive potential of pulp-capping materials.
- Operational Value: Enables quantitative assessment of dentin formation via micro-CT and histology for material screening campaigns.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges ex vivo findings to physiological relevance by modeling human pulp-capping outcomes in mice.
- Operational Value: Supports preclinical evaluation of lead materials for pulp vitality preservation and dentin repair.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing in regenerative dentistry.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on signaling pathways regulating odontoblast and osteoblast recruitment during pulp repair.
- Screening: Enables standardized evaluation of material-induced reparative dentin formation as a functional readout.
- Analytics: Generates quantitative micro-CT and histological outputs to compare material efficacy and healing kinetics.
- Translational Research: Aligns with preclinical validation of pulp-capping agents prior to IND-enabling studies.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for iterative material optimization and mechanism-of-action studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in material performance by capturing complex tissue-level healing responses.
- Operational Value: Delivers a reproducible, standardized procedure for cross-laboratory material comparison.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions by reducing biological uncertainty in pulp-regenerative approaches.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of pulp therapeutics based on in vivo dentin regeneration evidence.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine dental procedures, anesthesia, and microsurgical techniques.
- Dependent on access to high-speed handpieces, stereoscopes, micro-CT, and histological processing equipment.
- Necessitates standardization across operators to ensure consistent pulp exposure and material placement.
- Adaptation considerations include variations in mouse strain, age, and pulp-capping material viscosity.
- Practical limitations include technical difficulty due to small murine tooth size and potential variability in healing responses.
