Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Microhardheidsmetingen op tand en alveolair bot in modellen voor mondziekten bij knaagdieren

2K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/66583

⸱

26 april 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Microhardheid is een mechanische eigenschap en een informatieve parameter voor het evalueren van de pathofysiologie van hard weefsel. Hier demonstreren we een gestandaardiseerd protocol (monstervoorbereiding, polijsten, plat oppervlak en indrukplaatsen) voor microhardheidsanalyse in tand- en alveolair bot in mondziektemodellen van knaagdieren, namelijk tandfluorose en ligatuur-geïnduceerde parodontale botresorptie.

Samenvatting

De mechanische eigenschap, microhardheid, wordt geëvalueerd in tandglazuur, dentine en bot in modellen voor mondziekten, waaronder tandfluorose en parodontitis. Micro-CT (μCT) biedt 3D-beeldvormingsinformatie (volume en mineraaldichtheid) en scanning-elektronenmicroscopie (SEM) produceert microstructuurbeelden (glazuurprisma en botlacune-canaliculair). Als aanvulling op structurele analyse door μCT en SEM is microhardheid een van de informatieve parameters om te evalueren hoe structurele veranderingen mechanische eigenschappen veranderen. Ondanks dat het een nuttige parameter is, zijn onderzoeken naar microhardheid van alveolair bot bij mondziekten beperkt. Tot op heden zijn er uiteenlopende meetmethoden voor microhardheid gerapporteerd. Aangezien de waarden van de microhardheid variëren afhankelijk van de monstervoorbereiding (polijsten en vlak oppervlak) en de indrukplaatsen, kunnen diverse protocollen discrepanties tussen onderzoeken veroorzaken. Standaardisatie van het microhardheidsprotocol is essentieel voor een consistente en nauwkeurige evaluatie in orale ziektemodellen. In de huidige studie demonstreren we een gestandaardiseerd protocol voor microhardheidsanalyse in tand en alveolair bot. De gebruikte monsters zijn als volgt: voor het tandfluorosemodel werden snijtanden verzameld van muizen die gedurende 6 weken waren behandeld met/zonder fluoridehoudend water; voor het ligatuur-geïnduceerde parodontale botresorptie (L-PBR)-model werden alveolaire botten met parodontale botresorptie verzameld van muizen die waren geligeerd op de maxillaire 2ekies. 2 weken na de ligatie werd de bovenkaak verzameld. De Vickers-hardheid werd in deze monsters geanalyseerd volgens het gestandaardiseerde protocol. Het protocol biedt gedetailleerde materialen en methoden voor het inbedden van hars, serieel polijsten en inkepingen voor snijtanden en alveolair. Voor zover wij weten, is dit het eerste gestandaardiseerde microhardheidsprotocol dat de mechanische eigenschappen van tand- en alveolair bot in modellen voor mondziekten bij knaagdieren evalueert.

Inleiding

Hardheid is een van de mechanische eigenschappen (bijv. elasticiteit, hardheid, visco-elasticiteit en breukgedrag) en wordt vaak gebruikt om het vermogen om compressievervorming en breuk van een lokaal gebied van een materiaal te weerstaan te karakteriseren. De statische indrukhardheidstest is de meest gebruikte methode, inclusief Vickers-hardheid en Knoop-hardheid1. De Vickers-hardheidstest wordt uitgevoerd door een diamantindruklichaam onder een vaste testbelasting in het oppervlak te drukken. Het indruklichaam is piramidevormig, met een vierkante basis en een hoek van 136° tussen tegenoverliggende vlakken. De lengte van beide diagonalen die op het testoppervlak worden gevormd, wordt gemeten en het gemiddelde wordt gebruikt om de hardheid te berekenen, die wordt bepaald door de verhouding F/A (waarbij F de kracht is en A de oppervlakte van de indrukking). Het Vickers-microhardheidsgetal (HV=F/A) wordt meestal uitgedrukt in kilogramkracht (kgf) per mm2 indrukking, met 1 HV ≈ 0,1891 F/d2 (N/mm2). De Knoop-hardheid bestaat ook uit een diamanten vierkante piramide-indrukpost gevormd door twee ongelijke tegenoverliggende hoeken. Het hardheidsgetal van Knoop (HK) is gelijk aan de verhouding tussen de uitgeoefende belasting en het geprojecteerde contactoppervlak. Hardheidstests worden ingedeeld in micro-indruktests (microhardheidstests) en macro-indruktests, afhankelijk van de kracht die op het testmateriaal wordt uitgeoefend. Micro-indentatietests gebruiken doorgaans belastingen in het bereik van 0,01-2 N (ongeveer 1-203 gf); ondertussen gebruiken macro-inspringingstests meer dan 10 N (10119 gf)1.

Om kenmerken van harde tandweefsels bij mondziekten, waaronder tand- en alveolair bot, te evalueren, worden micro-CT (μCT) en scanning-elektronenmicroscopie (SEM) gebruikt voor structurele analyse. μCT levert 3D-beeldvormingsinformatie (volume en mineraaldichtheid)2 en SEM produceert microstructuurbeelden (glazuurprisma en botlacune-canaliculair)3. Als aanvulling op structurele analyse door μCT en SEM is microhardheid een van de informatieve parameters om te evalueren hoe structurele veranderingen de mechanische eigenschappen van tand en alveolair bot veranderen bij mondziekten, bijv. misvorming van het glazuur en parodontale botresorptie. De Vickers-microhardheidswaarde van menselijk glazuur (HV = 283-374) is ongeveer 4 tot 5 keer hoger dan die van dentine (HV = 53-63)4,5. In tandfluorosemodellen bij knaagdieren neemt de microhardheid van het glazuur significant af in met fluoride behandelde snijtanden van muizen (HV = 136) in vergelijking met controle-glazuur (HV = 334)6,7. Dit suggereert dat gefluoroseerd glazuur zachter en zwakker is met een lager mineraalgehalte en een hoger eiwitgehalte dan in niet-gefluoroseerd glazuur. Microhardheid wordt gebruikt om de mechanische eigenschappen van het bot te evalueren. Verschillende eerdere studies hebben het mechanische gedrag van menselijk bot van verschillende anatomische plaatsen onderzocht, waaronder microhardheid van lang bot 8,9,10. De gemiddelde microhardheid van menselijke gefluoroseerde dijbenen vertoonde een significante afname (HV = 222,4) in vergelijking met niet-gefluoreerde dijbenen (HV = 294,4)11. Ondanks dat het een nuttige parameter is, is er een schaarste aan literatuur die de microhardheid (Vickers12 of Knoop13,14) van alveolair bot bij mondziekten beschrijft.

Tot op heden zijn er uiteenlopende meetmethoden voor microhardheid gerapporteerd. Aangezien de microhardheidswaardenvariëren met 15 afhankelijk van de monstervoorbereiding (polijsten en vlak oppervlak) en de indrukplaats, kunnen diverse protocollen discrepanties tussen onderzoeken veroorzaken. Standaardisatie van het testprotocol voor microhardheid is essentieel voor een consistente en nauwkeurige evaluatie in orale ziektemodellen. In de huidige studie demonstreren we een gestandaardiseerd protocol voor microhardheidsanalyse in tand en alveolair bot in het tandfluorosemodel van muizen en het parodontale botresorptiemodel.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle procedures die in dit protocol worden beschreven, zijn uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen en voorschriften voor het gebruik van gewervelde dieren die zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care Use Committee (IACUC) van Augusta University en Nova Southeastern University, die is geaccrediteerd door de Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC). Merk op dat Dr. Suzuki in dienst was van de Augusta University, waar de experimenten met tandfluorose bij muizen werden voltooid.

1. Extractie van mandibulaire snijtanden in een tandfluorosemodel van muizen

  1. Geef fluoridevrije diëten aan C57BL/6-muizen (5 weken oud, mannetje) vanaf 1 week voorafgaand aan fluoride tot beëindiging van de fluoridebehandeling.
  2. Bereid fluoridewater voor door NaF toe te voegen aan gedestilleerd water, gevolgd door vacuümfiltratie met behulp van een filter van 0,2 μm. Geef dieren fluoridewater als NaF (0 ppm en 125 ppm; N=5/groep) ad libitum gedurende 6 weken. Vervang fluoridewater om de 2 dagen door een vers bereide batch.
  3. Na 6 weken fluoridewaterbehandeling dieren euthanaseren met CO2 gevolgd door onthoofding.
  4. Haal de hemi mandibulaire met snijtand uit elke muis. Om de hemi mandibulaire met snijtand te verzamelen, snijdt u de spieren rond de onderkaak zonder overmatige kracht uit te oefenen.
  5. Plaats de hemi mandibular in PBS en houd deze op 4 °C tot μ-CT-analyse (optioneel). Scheid de snijtand van de onderkaak met behulp van een scalpel (#15) en een schaar zonder het monster te beschadigen of te breken.
  6. Was de geïsoleerde snijtand met PBS en voer dehydratatie uit door deze gedurende 2-3 uur onder te dompelen in een toenemende alcoholsterkte (70% en 100% ethanol).
    OPMERKING: Als het weefsel (bijv. pulpa) niet voldoende is uitgedroogd, zal harsimpregnering waarschijnlijk worden geremd en zal de daaropvolgende evaluatie waarschijnlijk ontoereikend zijn.
  7. Na uitdroging met ethanol de snijtand horizontaal in hars inbedden. Ga door naar stap 3.

2. Extractie van maxillaire alveolaire botten in een door ligatuur geïnduceerd parodontaal botresorptie (L-PBR) model van muizen

  1. Dien 0,8 ml ketamine (100 mg/ml) + 0,1 ml xylazine (100 mg/ml) + 9,1 ml PBS intraperitoneaal (i.p.) toe aan muizen (C57BL/6, 8-12 weken oud, mannen) als verdovingsmiddelen. De dosering is 0,01 ml/g (gewicht). Breng oogzalf aan op beide ogen om uitdroging onder narcose te voorkomen.
  2. Plaats de verdoofde muis 5-10 minuten op een verwarmingskussen. Beoordeel de reacties op staart-/teenknijpen en de intactheid van de oogreflex. Controleer of de muis niet reageert op de schadelijke prikkels en dat de reflex afwezig is.
  3. Plaats de muis op de behandeltafel en houd de mond open door middel van een ligatuur 5-0 zijden hechtdraad die aan een magnetische paal op de behandeltafel is vastgemaakt.
  4. Wikkel onder een chirurgische microscoop de ligatuur (gevlochten zijden hechting 6-0) rond één kant van de maxillaire tweede kies (enkele laag) met behulp van micronaaldhouders. Minimaliseer individuele verschillen in analyse door de ene kant als behandelingskant en de andere kant als controle te gebruiken.
  5. Bind de ligatuur vast en maak een knoop aan de gehemeltezijde. Knip na het maken van een knoop de resterende ligatuur zo kort mogelijk af, zodat de overmatige ligatuur het kauwen of eten niet hindert. Dit is belangrijk om ervoor te zorgen dat de ligatuur niet losraakt door kauwen tijdens de daaropvolgende observatieperiode.
    OPMERKING: Laat het dier niet onbeheerd achter totdat het weer voldoende bij bewustzijn is gekomen om sterns te blijven liggen. Breng het dier dat een operatie heeft ondergaan niet terug naar het gezelschap van andere dieren totdat het volledig hersteld is. Handhaaf steriele omstandigheden tijdens het overleven.
  6. Voer dieet en water aan muizen ad libitum gedurende 2 weken. Na 2 weken ligatie muizen euthanaseren met CO2 gevolgd door onthoofding.
  7. Extraheer beide zijknobbels (ligatuurzijde en controlezijde) met kiezen uit elke muis. Om bovenkaak met kiezen te verzamelen, knipt u de spieren en het bot rond de kaakkaak met een schaar zonder overmatige kracht uit te oefenen. Plaats elke bovenkaak in PBS en houd deze op 4 °C tot μCT-analyse (optioneel).
  8. Scheid het alveolaire bot met kiezen (1st tot 3rd) van de bovenkaak met behulp van een scalpel (#15) en een schaar zonder het monster te beschadigen of te breken.
  9. Was het geïsoleerde alveolaire bot met PBS, dehydrateer en ontvet vervolgens door onderdompeling in toenemende sterkte van alcohol (70% en 100% ethanol) gedurende 2-3 uur.
    OPMERKING: Als het weefsel (bijv. pulp en bot) niet voldoende uitgedroogd is, zal harsimpregnering waarschijnlijk worden geremd en zal de daaropvolgende evaluatie waarschijnlijk onvoldoende zijn.
  10. Na uitdroging met ethanol beding u het alveolaire bot horizontaal in hars. Ga door naar stap 3.
  11. Optioneel: Voer een μCT-evaluatie uit voordat u de microhardheid test.
    1. Voer vóór het testen van de microhardheid een niet-destructieve structurele analyse uit (bijv. μCT) met behulp van hetzelfde monster voor microhardheidstests als aanvullende evaluatie (Figuur 1). Structurele informatie (3D-beeld, mineraaldichtheid, volume) door μCT kan ondersteuning bieden bij het evalueren van de mechanische eigenschappen en kwaliteit van het monster die van invloed kunnen zijn op de resultaten van de microhardheid.

figure-protocol-1
Figuur 1: Representatieve μCT-beelden van glazuur in controle- en met fluoride behandelde snijtanden van muizen. (A) Representatief μCT sagittaal beeld van de mandibulaire snijtand. (B-D) μCT coronale beelden van controlesnijtand (NaF 0 ppm). (E-G) μCT coronale beelden van snijtand behandeld met NaF (125 ppm). De representatieve dichtheid van emailmineralen (EMD) wordt weergegeven (g/cm3). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. Inbedding van monsters in hars

  1. Ga verder vanaf stap 1.7 (tandfluorosemodel) of stap 2.10 (L-PBR-model).
  2. Smeer de binnenkant van de montagebeker (1 inch) in met een dunne laag vaseline. Meng hars (koudhardende inbeddingshars) volgens de instructies. Giet de hars en verharder in de meegeleverde plastic beker in een volumeverhouding van 15:2 en meng voorzichtig met een houten spatel gedurende minimaal 2 minuten. Vermijd luchtbellen.
  3. Plaats de gedehydrateerde en ontvette snijtand (Figuur 2A) of het alveolaire bot met de kiezen (Figuur 2B) horizontaal en evenwijdig aan de bodem van de montagecup (1 monster per cup).
  4. Giet de gemengde hars (net genoeg hars, ongeveer 1,5 ml) in de montagebeker om het preparaat volledig te bedekken. Voeg niet meer hars toe dan nodig is, omdat een teveel aan hars het polijstproces belemmert (Figuur 2C,D). Plaats de montagebeker met het monster gedurende ten minste 8 uur op een hete plaat bij 50 °C om de polymerisatie van hars te bevorderen. Deze procedure draagt bij aan het in een stabiele positie houden van het monster.
    OPMERKING: Afhankelijk van de grootte van het monster, past u de hoeveelheid hars aan om het monster volledig te bedekken. Vul niet te veel hars, anders is er meer tijd nodig om overtollige hars te verwijderen.
  5. Verwijder na uitharding de hars met het preparaat van de montagecup. Verwijder bramen en plaats het vlak van het preparaat en het tegenoverliggende zijvlak als evenwijdig en vlak met behulp van een geavanceerde slijpmachine-polijstmachine met ruw, waterbestendig schuurpapier (korrel 60/P60 en 120/P120) onder water. Beperk de hoogte van het monster tot ongeveer 3 mm voor snijtand en alveolair bot (figuur 2E,F).
    OPMERKING: Wanneer het monster wordt geanalyseerd door SEM na de microhardheidsmeting, moet de dikte van het monster ongeveer 3 mm zijn, zodat de daaropvolgende SEM-waarneming niet wordt beïnvloed. Kleinere monsters zijn moeilijker te manipuleren met de molen. Voor de monsters die alleen voor microhardheid zijn bestemd, kan de hoogte van het monster toenemen tot ongeveer 10-20 mm.
  6. Snijd de uitwendige vorm bij om een rechthoekig massief harsblok en ronde hoeken te maken (ongeveer 30 mm, lengte 10 mm voor snijtand (figuur 2G) en breedte 10 mm, lengte 5 mm, voor alveolair bot (figuur 2H)) met behulp van een precisiesnijzaag.
  7. Zodra de correctie van de ruwe vorm is voltooid, verwijdert u vuil en deeltjes uit het harsblok met behulp van een ultrasone reiniger (ongeveer 1 minuut). Ga door naar stap 4.

figure-protocol-2
Figuur 2: Stroom van het proces voor het inbedden en polijsten van hars. (A) Gedehydrateerde en ontvette snijtand. (B) Gedehydrateerd en ontvet alveolair bot in L-PBR. (C, D) Snijtanden en alveolair bot ondergedompeld in hars. (E, F) Door de hars af te snijden, is het gemakkelijker om het oppervlak van het doelweefsel te polijsten. (G, H) Harshoeken afgerond voor het polijstproces. Afkortingen: L-PBR = ligatuur-geïnduceerde parodontale botresorptie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

4. Polijsten van preparaten

OPMERKING: Het polijsten van preparaten gebeurt handmatig met behulp van waterdicht schuurpapier (van ruw naar fijner) op een geavanceerde slijpmachine-polijstmachine onder wateroverstroming.

  1. Leg een ruw, waterbestendig schuurpapier (korrel 600/P1200) op de molen. Plaats het bijgesneden en gereinigde harsblok (uit stap 3.7) op het ruwe, waterbestendige schuurpapier.
  2. Terwijl u water giet, houdt u het harsblok vast en polijst u het evaluatieoppervlak van het monster op de slijper-polijstmachine (snelheid 1-10 x g). Zorg er op dit moment voor dat u het harsblok zo vasthoudt dat het evaluatieoppervlak evenwijdig is aan de grond. Om het evaluatieoppervlak intact te houden, controleert u het oppervlak met het blote oog of onder een microscoop.
    NOTITIE: Houd er rekening mee dat de molen met de klok mee draait en dat een gelijkmatige druk kan leiden tot een onevenwijdig oppervlak. Om een parallel oppervlak te verkrijgen, houdt u de rotatiesnelheid van het zweefvliegtuig constant en drukt u het preparaat voorzichtig gedurende enkele seconden, en draait u het preparaat vervolgens 180° om gedurende dezelfde tijd te drukken. Ruw schuurpapier kan niet alleen hars, maar ook monster verwijderen.
  3. Vervang het schuurpapier door de Grit 800/P2400 en plaats het harsblok erop. Herhaal stap 4.2.
  4. Verwijder vuil en deeltjes uit het harsblok met behulp van een ultrasone reiniger (ongeveer 1 minuut).
    NOTITIE: Voordat u verder gaat, wordt aanbevolen een ultrasone reiniger te gebruiken om oppervlaktevuil te verwijderen om verstopping te voorkomen.
  5. Voer vervolgens serieel polijsten uit met fijner schuurpapier; De polijstvolgorde is 12 μm, 9 μm, 3 μm, 1 μm en 0,3 μm.
  6. Leg een lepfolie (12 μm) zonder rotatie op de slijper-polijsttafel en plaats het harsblok op de lepfolie.
    OPMERKING: In dit experiment is de slijptafel geschikt om een vlak oppervlak te krijgen onder wateroverstroming. Als alternatief kan ook een grote vlakke spiegel (of iets dergelijks) worden gebruikt die parallellisme biedt.
  7. Polijst onder waterkoeling het evaluatieoppervlak van het monster voorzichtig met de hand op de lepfolie. Verplaats het monster verticaal, horizontaal en diagonaal gedurende hetzelfde aantal seconden onder waterinjectie met slagen van 2 tot 3 cm (1 inch). Wanneer het polijstproces correct is uitgevoerd, blijft het harsmonster aan de lepfilm kleven.
  8. Verwijder puin en deeltjes zoals in stap 4.4. Verander het schuurpapier in het volgende formaat volgens de seriële polijstvolgorde (van 12 μm tot 0,3 μm) en plaats het harsblok erop.
  9. Houd tijdens het gieten van water het harsblok vast en polijst het oppervlak van het preparaat voorzichtig met de hand op de lepfolie. Verwijder puin en deeltjes zoals in stap 4.4.
  10. Herhaal stap 4.5 - 4.8 om het laatste polijsten te voltooien (0,3 μm). Na voltooiing van het laatste polijsten (0,3 μm), moet het preparaat een spiegelend oppervlak hebben (Figuur 3A).
  11. Reinig het oppervlak van het monster met ethanol (100%) om te ontvetten en te drogen en bewaar harsblokken bij kamertemperatuur tot de microhardheidstest. Vermijd tijdens opslag overmatig vocht en stof. Ga door naar stap 5.

5. Vickers microhardheidstest

OPMERKING: Het indrukken van een spiegelend oppervlaktemonster wordt gedaan met behulp van een microhardheidsmeter. De tests worden uitgevoerd met een belasting van 25 g gedurende 10 s met een Vickers-tip.

  1. Vickers microhardheidstest voor snijtanden (tandfluorosemodel)
    OPMERKING: Glazuur kan worden verdeeld in drie lagen van buiten (mondholtezijde) naar binnenkant (pulpzijde); namelijk de oppervlakkige laag, de middelste laag en de diepe laag (dentine-glazuur overgang, DEJ) (Figuur 3B)16. In dit protocol worden drie emailslagen getest.
    1. Stel de laadkracht in op 25 g en de laadduur op 10 s. Plaats het harsblok op het podium.
    2. Laat 6 punten inspringen in elke glazuurlaag (oppervlakkig, midden en DEJ) en dentine in elk gebied (cervicaal, midden en punt; Figuur 3B).
    3. Meet de lengte van de twee diagonalen (d1 en d2; Figuur 3B) om de Vickers-microhardheidswaarde (HV; Figuur 4).
  2. Vickers microhardheidstest voor alveolair bot (L-PBR-model)
    1. Stel de laadkracht in op 25 g en de laadduur op 10 s. Plaats het harsblok op het podium.
    2. Wissel 3-6 punten in in elke mesiale en distale zijde van het alveolaire bot vanaf de alveolaire kam. Indeuken van de alveolaire botten tussen de 1een 2ekies (wit vierkant) en de 2een 3ekies.
      OPMERKING: In dit protocol werden 6 punten in elke mesiale en distale zijde (totaal 12 punten) geëvalueerd voor het controlebot (intact) en 3 punten in elke kant (totaal 6 punten) werden geëvalueerd voor L-PBR. Het aantal inkepingspunten is afhankelijk van de toestand van de laesie (bijv. te veel botverlies beperkt het inkepingsgebied).

figure-protocol-3
Figuur 3: Evaluatiegebieden van microhardheid in mandibulaire snijtand. (A) Spiegelend oppervlaktemonster met mandibulaire snijtand. (B) Inkepingen in elke regio; cervicaal, midden en punt (NaF 0 ppm). (C) Drie emaillagen; van DEJ, binnenste, middelste en buitenste email. Afkortingen: D = dentine, E = email, DEJ = dentine enamel junction Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

figure-protocol-4
Figuur 4: Vickers microhardheid van email behandeld met of zonder NaF. De microhardheid van dentine en drie glazuurlagen werden geëvalueerd in elk gebied, cervicaal, midden- en puntgebied. (A-C) Controle en (D-F) NaF (125 ppm) behandeling. Gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± SD. Significante verschillen werden geëvalueerd door eenrichtings-ANOVA met Tukey's post-hoc-test. P-waarden < 0,05 werden als statistisch significant beschouwd. **p < 0,005, ***p < 0,0005, ****p < 0,0001 Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Tandfluorosemodel: Figuur 1 toont representatieve μCT-beelden van snijtanden in controle- en met fluoride behandelde muizen. In de controlegroep (Figuur 1B-D) vertoonde het cervicale gebied een lagere glazuurmineraaldichtheid (EMD) van 1.188 g/cm3 (Figuur 1B) in vergelijking met het middelste (1.924 g/cm3) en de punt (1.819 g/cm3; Figuur 1C,D

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Microhardheid wordt uitgevoerd om mechanische eigenschappen van harde weefsels zoals tand en bot te evalueren. Tot op heden zijn er uiteenlopende meetmethoden voor microhardheid gerapporteerd. De meeste meetinformatie, met name de monstervoorbereidingen en de indrukkingsplaatsen, zijn waarschijnlijk onvoldoende. Deze studie richtte zich op het microhardheidsprotocol voor glazuur en alveolair bot in modellen voor tandfluorose en parodontitis. Om consistente en nauwkeurige resultaten te verkrijgen, zijn de kritieke stappen...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat er geen sprake is van belangenverstrengeling.

Dankbetuigingen

Het in deze publicatie gerapporteerde onderzoek werd ondersteund door JSPS KAKENHI JP21K09915 (MO) en het National Institute of General Medical Sciences; T34GM145509 (MM) en het Nationaal Instituut voor Tandheelkundig en Craniofaciaal Onderzoek; R01DE025255 en R21DE032156 (XH); R01DE029709, R21DE028715 en R15DE027851 (TK); R01DE027648 en K02DE029531 (MS).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Braided Silk Suture 6-0Teleflex
Canica Small Animal Surgery SystemKent Scientific Corporation SURGI 5001
CarbiMet PSA 120/P120Buehler30080120
CarbiMet PSA 60/P60Buehler36080060
CarbiMet PSA 600/P1200Buehler36080600
Castroviejo Micro Needle hilderF.S.T12060-01
Epofix cold setting embeding ResinElectron Microscopey ScienceCAT-1237
Fisherbrand 112xx Series Advanced Ultrasonic CleanerFisher BrandFB11201
Fluoride-free Rodent dietBio ServF1515 AIN-76A, 1/2" Pellets
in-vivo microCT Skyscan 1176Bruker
Isomet 1000 Precison sawBuehlerMA112180
Lapping film 0.3µmMaruto instrument co, LTD. Japan26-4203Alternative 
A3-0.3 SHT, 3M USA
Lapping film 1µmMaruto instrument co, LTD. Japan26-4206Alternative
A3-1 SHT, 3M USA
Lapping film 12µmMaruto instrument co, LTD. Japan26-4211Alternative
A3-12 SHT, 3M USA
Lapping film 3µmMaruto instrument co, LTD. Japan26-4204Alternative
A3-3 SHT, 3M USA
Lapping film 9µmMaruto instrument co, LTD. Japan26-4201Alternative
A3-9 SHT, 3M USA
Leica wild microscope LeicaLEIC M690
Metaserv 2000 Variable speed Grinder polisherBuehlerNo: 557-MG1-1160
MicroCut PSA 1200/P2500Buehler36081200
MicroCut PSA P4000Buehler36084000
Microhardness tester, ALPHA-MHT-1000Z PACE Technologies
SamplKups  1 inchBuehlerNo: 209178
Sodium FluorideFisher ScientificS299-100
West cott Stitch ScissorJEDMEDCat. #25-1180
ZooMed Repti Thern Undertank heater (U.T.H)Zoo Med Laboratories, Inc.RH-4

Referenties

  1. Broitman, E. Indentation hardness measurements at macro-, micro-, and nanoscale: A critical overview. Tribol Lett. 65 (1), 23(2017).
  2. Lee, M. J., et al. Sirt6 activation ameliorates inflammatory bone loss in ligature-induced periodontitis in mice. Int J Mol Sci. 24 (13), 10714(2023).
  3. Min, J., et al. Investigation on the gradient nanomechanical behavior of dental fluorosis enamel. Nanoscale Res Lett. 13 (1), 347(2018).
  4. Craig, R. G., Peyton, F. A. The micro-hardness of enamel and dentin. J Dent Res. 37 (4), 661-668 (1958).
  5. Chun, K., Choi, H., Lee, J. Comparison of mechanical property and role between enamel and dentin in the human teeth. J Dent Biomech. 5, (2014).
  6. Suzuki, M., Everett, E. T., Whitford, G. M., Bartlett, J. D. 4-phenylbutyrate mitigates fluoride-induced cytotoxicity in alc cells. Front Physiol. 8, 302(2017).
  7. Sharma, R., et al. Assessment of dental fluorosis in mmp20 +/- mice. J Dent Res. 90 (6), 788-792 (2011).
  8. Wu, W. W., et al. Bone hardness of different anatomical regions of human radius and its impact on the pullout strength of screws. Orthop Surg. 11 (2), 270-276 (2019).
  9. Li, S., et al. Atlas of human skeleton hardness obtained using the micro-indentation technique. Orthop Surg. 13 (4), 1417-1422 (2021).
  10. Ibrahim, A., et al. Hardness an important indicator of bone quality, and the role of collagen in bone hardness. J Funct Biomater. 11 (4), 85(2020).
  11. Vandana, K. L., Srishti Raj, B., Desai, R. Dental fluorosis and periodontium: An original research report of in vitro and in vivo institutional studies. Biol Trace Elem Res. 199 (10), 3579-3592 (2021).
  12. Xia, P. F., et al. Microcarriers containing "hypoxia-engine" for simultaneous enhanced osteogenesis and angiogenesis. Chemical Engineering Journal. 456, 141014(2023).
  13. Chiu, R., et al. Effects of biglycan on physico-chemical properties of ligament-mineralized tissue attachment sites. Arch Oral Biol. 57 (2), 177-187 (2012).
  14. Leong, N. L., et al. Age-related adaptation of bone-pdl-tooth complex: Rattus-norvegicus as a model system. PLoS One. 7 (4), e35980(2012).
  15. Johnson, W. M., Rapoff, A. J. Microindentation in bone: Hardness variation with five independent variables. J Mater Sci Mater Med. 18 (4), 591-597 (2007).
  16. Kweon, Y. S., et al. Effects of fam83h overexpression on enamel and dentine formation. Arch Oral Biol. 58 (9), 1148-1154 (2013).
  17. Boivin, G., et al. The role of mineralization and organic matrix in the microhardness of bone tissue from controls and osteoporotic patients. Bone. 43 (3), 532-538 (2008).
  18. Okamoto, M., et al. Microstructural evaluation of the mineralized apical barrier induced by a calcium hydroxide paste containing iodoform: A case report. J Endod. 2 (2), 243-251 (2024).
  19. Wang, Y., et al. B10 cells alleviate periodontal bone loss in experimental periodontitis. Infect Immun. 85 (9), e00335(2017).
  20. Chen, Y., et al. Nlrp3 regulates alveolar bone loss in ligature-induced periodontitis by promoting osteoclastic differentiation. Cell Prolif. 54 (2), e12973(2021).
  21. Robinson, J. W., et al. Male mice with elevated c-type natriuretic peptide-dependent guanylyl cyclase-b activity have increased osteoblasts, bone mass and bone strength. Bone. 135, 115320(2020).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

MicrohardheidsmetingMicrohardheid van het gebitOrale rodentmodellenDentale fluoroseParodontale ziekteVickers-hardheidInbedding in harsSeriële polijstingScanning elektronenmicroscopie