Name: In vitro Ocena wpływu laserów Er,Cr:YSGG i diodowych stosowanych na cylindrze tytanowym (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-06T13:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: Poznaj metodę oceny wpływu laserów Er,Cr:YSGG i diodowych na cylindry tytanowe w leczeniu periimplantitis. Technika obejmuje pomiar temperatury i analizę chropowatości powierzchni.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Tytanowe cylindry użyte w badaniu zostały wyprodukowane przez firmę Naxis Implant.

UWAGA: Cylindry tytanowe, wykonane z tego samego materiału co konwencjonalne implanty i zaprojektowane do odwzorowywania powierzchni implantu za pomocą technologii SLA, mają wysokość 10 mm i średnicę 5 mm. W środku cylindrów znajduje się wnęka o głębokości 7 mm i szerokości 3 mm (rys. 2). Szerokość 3 mm zmniejsza się do 1 mm w najgłębszym miejscu. Pomiar chropowatości powierzchni standardowych implantów za pomocą profilometru nie jest możliwy. Udało się ocenić skuteczność lasera zastosowanego na płaskiej powierzchni o średnicy 5 mm w górnej części tytanowego cylindra zaprojektowanego przez producenta, przy użyciu tego samego materiału, który symuluje powierzchnię implantu. Dodatkowo, w celu pomiaru zmian temperatury od środka cylindra, od środka dolnej powierzchni cylindra tytanowego w kierunku głębokości cylindra zostanie utworzony rowek o głębokości 7 mm i szerokości 3 mm. Rowek ten pozwala na ocenę zmiany temperatury obrabianej powierzchni z wnętrza cylindra, a nie w zależności od powierzchni zewnętrznej. Trójwymiarowe wizualizacje uzyskano poprzez analizę płaskich powierzchni specjalnie wyprodukowanych cylindrów tytanowych za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM). Zastosowano lasery diodowe 940 nm (0,8 W28, 1,3 W29, 1,8 W30) i 2,780 nm Er,Cr:YSGG (1,5 W31, 2,5 W31, 3,5 W32) o trzech różnych mocach zgodnie z zaleceniami firmy, a także utworzono 12 grup o czasie aplikacji 20 s i 40 s każda. Po aplikacji dodano grupę kontrolną do oceny chropowatości. Stojak z podpórką na palec został wydrukowany z drukarki trójwymiarowej, aby utrzymać stabilny cylinder Ti podczas aplikacji (Tabela materiałów).
1. Wielkość próby
<ol>
	<li>Oblicz wielkość próby, korzystając z analizy mocy programu G*Power. Minimalna liczba próbek dla każdej grupy została określona jako n=8 próbek dla zmiany temperatury o wielkości efektu d: 0,6906, odchyleniu standardowym 16,8, mocy: 0,80 i α: 0,05. UWAGA: W tym badaniu jako system laserowy zastosowano laser Er,Cr:YSGG wyposażony w laser diodowy 940 nm z końcówką o średnicy 300 μm (końcówka e3) oraz elastyczną końcówką RFPT5-14 o średnicy 360° (średnica 580 μm i długość 14 mm) (rysunek 1).</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig01.jpg"> 
Rysunek 1: Używane instrumenty i sprzęt. (A) Laser diodowy, (B) laser Er,Cr:YSGG, (C) końcówka E3, (D) końcówka RPTF5-14. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67955/67955fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.</a>
2. Wyznaczanie grup roboczych
<ol>
	<li>Jako idealny warunek użytkowania należy przyjąć zalecaną moc laserów do stosowania w kieszeni w zapaleniu błony śluzowej wokół implantu. Dodatkowo uwzględnij jedną niższą wartość i jedną wyższą wartość w badanych grupach w stosunku do zalecanego wata. Stosowane tutaj wartości to 1,5 W i 3,5 W dla Er,Cr:YSGG oraz 0,8 W i 1,8 W dla lasera diodowego.</li>
	<li>Określ czas aplikacji jako 20 s i 40 s, aby ocenić wpływ czasu pracy na zmianę temperatury. Grupy badawcze przedstawiono w tabeli 1.</li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nazwa grupy</td>
			<td>Typ lasera</td>
			<td>Liczba próbek (n)</td>
			<td>Wat (W)</td>
			<td>Czas (s)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Klasa E1</td>
			<td>Er,Cr:YSGG</td>
			<td>8</td>
			<td>1,5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Klasa E2</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>2,5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Targi E3</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>3,5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E4</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E5</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>2,5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E6</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>3,5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Klasa D1</td>
			<td>Dioda</td>
			<td>8</td>
			<td>0,8 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zobacz materiał D2</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,3 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zobacz materiał D3</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,8 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Klasa D4</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>0,8 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zobacz materiał D5</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,3 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zobacz materiał D6</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,8 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C</td>
			<td>Kontrola</td>
			<td>8</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Informacje o grupach badawczych.
3. Przygotowanie zestawu eksperymentalnego
<ol>
	<li>Za pomocą programu Rhinoceros (grafika i projektowanie 3D) zaprojektuj stojak cylindryczny w 3D z lekko wklęsłym wgłębieniem o średnicy 10 mm i grubości 5 mm.<ol>
		<li>Otwórz aplikację. Narysuj okrąg o średnicy 10 mm. Zmniejsz okrąg o 50% od jednej osi, aby utworzyć elipsę. Naciśnij Extuder i podnieś elipsę w trzecim wymiarze.</li>
		<li>Ponownie narysuj okrąg, aby podeprzeć palce. Podnieś drugi okrąg w trzecim wymiarze za pomocą klucza ekstrudera. Ustaw wysokość mniejszą niż pierwszy okrąg.</li>
		<li>Wywierć otwór o średnicy 10 mm w rysunku eliptycznym za pomocą polecenia logicznego. Aby uzyskać podparcie termopary, utwórz linię w kształcie litery L za pomocą polecenia Przeciągnij 1 i utwórz 3. wymiar.</li>
		<li>Narysuj kwadrat, powiększ go w 3. wymiarze za pomocą polecenia ekstrudera i utwórz podstawę. Po wydrukowaniu wzoru nałóż silikon wokół otworu, do którego wejdzie cylinder Ti i wysusz go. Spowoduje to utrzymanie cylindra na miejscu podczas nakładania lasera.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Doprowadź zamknięte pomieszczenie z klimatyzacją do temperatury 27 °C. Zamocuj stojak, na którym zostaną zamocowane cylindry, na środku plastikowej wanny za pomocą taśmy dwustronnej. UWAGA: Włóż cylinder Ti, wyciśnij powietrze na powierzchnię.</li>
	<li>Umieść termoparę termometru w wydrążonej części cylindra Ti umieszczonej w jego gnieździe na stojaku.</li>
	<li>Przygotuj chronometr, aby śledzić czas aplikacji. Zapisuj stopnie przez 3. obserwatora i śledź czas za pomocą stopera.</li>
</ol>
4. Procedura doświadczalna
<ol>
	<li>Podczas aplikacji lasera należy nosić okulary ochronne dla bezpieczeństwa lekarza. Włóż końcówkę RPTF5-14 do lasera Er, Cr: YSGG. Włóż końcówkę E3 do lasera diodowego.</li>
	<li>Włącz laser Er,Cr:YSGG. Wybierz tryb zamknięty Perio. Stosować lasery o mocy 1,5 W, 2,5 W i 3,5 W przez 20 s i 40 s każdy. Dostępnych jest 96 cylindrów Ti z nakładanym laserem. Naświetlaj cylinder Ti tylko jednym typem lasera, jednym watem i jednym razem.</li>
	<li>Włącz laser diodowy. Wybierz tryb kieszonkowy Perio. Zastosuj laser o mocy 0,8 W, 1,3 W i 1,8 W przez 20 s i 40 s każdy.</li>
	<li>Niech trzeci obserwator uruchomi stoper, gdy laser się uruchomi. Ostrzeż go, gdy czas się skończy.</li>
	<li>Przyłóż końcówkę lasera pod kątem 15° do powierzchni, kontaktując, zygzakiem po całej powierzchni przez zaplanowany czas.</li>
	<li>Zwróć uwagę na początkowe i końcowe wartości temperatury podczas aplikacji. Odejmij wartość temperatury początkowej od wartości temperatury końcowej. Oblicz zmianę temperatury. UWAGA: Zwróć uwagę na wartości zmian temperatury dla łącznie 12 grup, 6 grup Er, Cr: YSGG i 6 grup laserów diodowych.</li>
	<li>Próbki należy przechowywać w przezroczystych torebkach z zapisanymi numerami grup.</li>
</ol>
5. Dwu- i trójwymiarowe obrazowanie materiałów
<ol>
	<li>Wykonaj analizy za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) i mikroskopu sił atomowych (AFM) w celu oceny i zademonstrowania zmian w morfologii powierzchni cylindra Ti. UWAGA: Użyto instrumentu FEI Quanta FEG 250.</li>
	<li>Nie należy pokrywać próbek przed umieszczeniem ich w SEM. Istnieje 13 grup, w tym 1 grupa kontrolna, 6 grup laserów diodowych i 6 grup laserów Er,Cr: YSGG. W przypadku grupy kontrolnej nie wykonuj żadnego zabiegu, wykonuj tylko obrazy powierzchni za pomocą AFM i SEM.</li>
	<li>Losowo wybierz jeden cylinder z każdej z 13 badanych grup. Włóż je do urządzenia SEM. Zanotuj lokalizację na platformie i przykładowy kod, aby uniknąć mieszania próbek.</li>
	<li>Umieść butlę Ti w urządzeniu SEM płaską powierzchnią do góry. Wykonuj analizy w trybie niskiej próżni. Ustaw ciśnienie w komorze na 60 Pa podczas analizy.</li>
	<li>Gdy urządzenie będzie w pełni gotowe, nagrywaj obrazy w powiększeniu 250x, 1000x i 5000x z losowego punktu na płaskiej powierzchni. Powtórzyć tę procedurę dla wszystkich próbek. UWAGA: Gdy urządzenie SEM zakończy odkurzanie, jest gotowe do zbierania obrazów.</li>
	<li>Do pomiaru AFM losowo wybierz jedną butlę Ti z każdej grupy badawczej. Wykonaj pomiar w trybie stukania.<ol>
		<li>Umieść cylinder Ti w przyrządzie AFM. Umieść górną pokrywę tak, aby końcówka przyrządu znajdowała się nad próbką. Sprawdź, czy czerwone światło z okienka na instrumencie znajduje się na powierzchni, która ma być obrazowana.</li>
		<li>Ustaw napięcie na 2. Przesuń końcówkę bliżej próbki za pomocą przycisku Auto land. Rozpocznij skanowanie, naciskając przycisk Rozpocznij skanowanie .</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonaj obraz cyfrowy o wymiarach 5 μm x 5 μm dla każdej próbki i zapisz go z niską szybkością skanowania (1 Hz). Rejestruj obrazy wykonane za pomocą instrumentu AFM z płaskich powierzchni cylindrów Ti. Przyrząd AFM wizualizuje obszar 25μm2 .</li>
</ol>
6. Pomiar chropowatości powierzchni
UWAGA: Użyto tutaj urządzenia Surftest SJ 201, Mitutoyo, Tokio, Japonia.
<ol>
	<li>Ustaw rozdzielczość profilometru na 0,01 mm, długość poprzeczną na 3,0 mm, a średnicę diamentowej końcówki kołka rejestrującego na 5 μm. Ustaw prędkość pomiaru na 0.5 mm/s, aby określić wartość Ra.</li>
	<li>Zamocuj cylinder Ti za pomocą uchwytu, użyj preselu i zamocuj cylinder Ti, trzymając go od bocznej powierzchni. Umieścić igłę profilometru w kontakcie z powierzchnią Ti.</li>
	<li>Naciśnij przycisk Start. Zapisz znalezioną wartość Ra. Powtórz pomiar 5 razy w różnych kierunkach na płaskiej powierzchni każdego cylindra (Rysunek 2). Aby osiągnąć różne kierunki, przesuwaj cylinder Ti wokół siebie za pomocą przedsprzedaży. Powtórz tę czynność na całej długości cylindra Ti.</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig2v2.jpg"> 
Rysunek 2: Schemat blokowy grup badawczych. (1A) Widok z boku cylindra Ti, (1B) widok z góry, (1C) widok z dołu <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67955/67955fig2v2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
7. Analiza statystyczna
<ol>
	<li>Wykonaj analizę statystyczną za pomocą pakietu statystycznego SPSS-Windows i zastosuj testy Kruskala-Wallisa i Manna-Whitneya. Ustaw statystyczny poziom ufności na 95% (α = 0,05).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Trwa poważna dyskusja na temat optymalnej metody odkażania powierzchni implantów w leczeniu peri-implantitis. W poprzedniej publikacji proponowano stosowanie leków miejscowych lub ogólnoustrojowych, stosowanie lasera, czyszczenie mechaniczne i/lub chemiczne oraz implantoplastykę. Wyniki naszych badań wykazały, że wszystkie zmierzone temperatury rosną poniżej krytycznego progu bezpieczeństwa wynoszącego 10 °C13. Mając jednak na uwadze, że jest to badanie in vitro i nie zawsze może odtworzy...

Implanty zębowe są powszechnie akceptowaną opcją leczenia w celu zastąpienia utraconych zębów 1,2. Zapalenie błony śluzowej wokół implantu i zapalenie okołoimplantowe są klasyfikowane jako choroby okołoimplantacyjne. Zapalenie błony śluzowej wokół implantu jest ograniczone do tkanek miękkich i nie ma dowodów na utratę kości, z wyjątkiem fizjologicznej przebudowy kości. Peri-implantitis to stan patologiczny, który jest związany z płytką nazębną i wpływa na tkanki otaczające implanty dentystyczne. Wyróżnia się stanem zapalnym błony śluzowej wokół implantu i wynikającym z niego narastającym ubytkiem kości podporowej3. Podstawowym czynnikiem etiologicznym inicjacji i progresji zaburzenia jest przerwanie biofilmu płytki wokół implantu4. Liczne badania nad chorobami okołoimplantacyjnymi wskazują, że częstość występowania zapalenia błony śluzowej wokół implantu (PIM) waha się od 9,7% do 64,6%, podczas gdy częstość występowania peri-implantitis (P) waha się od 4,7% do 45%5.
Podczas gdy nagromadzenie płytki nazębnej jest głównym czynnikiem etiologicznym powodującym peri-implantitis, jego leczenie jest skomplikowane ze względu na zróżnicowane cechy topograficzne implantów. Podstawą niechirurgicznego leczenia peri-implantitis jest leczenie infekcji poprzez oczyszczenie powierzchni implantu i eliminację przylegającego biofilmu w celu zmniejszenia obciążenia bakteryjnego poniżej progu chorobotwórczego 6,7. Złożona mikro i makrotopografia granic faz tytanowych oraz anatomia ubytków kostnych ograniczają dekontaminację powierzchni. Skuteczność różnych technik odkażania mechanicznego (kirety, urządzenia ultradźwiękowe, ścieranie proszkiem powietrznym, szczotki tytanowe), chemicznego (kwas cytrynowy, chlorheksydyna, środki przeciwdrobnoustrojowe) i fizycznego (laser, terapia fotodynamiczna) techniki odkażania została oceniona w połączeniu8. Obecne badania sugerują, że łączne stosowanie niechirurgicznych technik interwencji w przypadku zapalenia okołoimplantologicznego jest skuteczniejsze niż samo oczyszczenie9. Włączenie chemicznych środków przeciwdrobnoustrojowych lub miejscowych/ogólnoustrojowych antybiotyków do terapii mechanicznej wykazało znaczną skuteczność; Niemniej jednak interwencje te mogą mieć potencjalne negatywne konsekwencje10. Wraz z postępem technologii laserowej lasery dentystyczne stają się coraz bardziej popularne ze względu na ich działanie przeciwinfekcyjne, detoksykujące i przyjazne dla użytkownika na powierzchniach implantów10,11.
Pik absorpcji, tryb pracy urządzenia i właściwości tkanek wpływają na wzrost ciepła podczas naświetlania laserowego. Kluczowe badanie przedkliniczne wykazało, że podniesienie temperatury do 50 °C przez 1 minutę powodowało uszkodzenie naczyń krwionośnych, podczas gdy wzrost do 60 °C prowadził do ustania przepływu krwi, a następnie martwicy kości12. Badanie in vitro wykazało, że już po 10 sekundach naświetlania laserem diodowym powierzchnie implantów mogą osiągnąć temperaturę wyższą niż próg bezpieczeństwa kości (10 °C). Żywotność kości może być zagrożona przez wzrost temperatury o zaledwie 10 °C13.
Liczne ostatnie badania koncentrowały się na zbadaniu korzystnego wpływu laserów w tej dziedzinie 14,15,16,17,18. Różne długości fal lasera wykazują znaczące działanie antybakteryjne i bezpieczeństwo na powierzchniach implantów przy zastosowaniu odpowiednich parametrów. Szereg zmiennych, w tym intensywność, częstotliwość i długość fali, wpływa na skuteczność zabiegów laserowych. Kilka badań wykazało bakteriobójcze działanie różnych długości fal laserowych, w tym CO2, Er:YAG, Er,Cr:YSGG i różnych laserów diodowych, co pozwala nam zidentyfikować korzystne działanie różnych laserów w leczeniu peri-implantitis. Aoki i wsp. 19,20,21. Z ich przeglądu wynika, że zastosowanie lasera ułatwia czyszczenie powierzchni zarówno w niechirurgicznych, jak i chirurgicznych zabiegach okołoimplantacyjnych, w tym terapii regeneracyjnej, oraz wspomaga gojenie poprzez aktywację otaczających komórek tkankowych22.
Lasery diodowe mają zdolność wywierania działania bakteriobójczego na powierzchnie implantów bez wpływu na wzór powierzchni implantu. Jeśli chodzi o leczenie peri-implantitis, laser diodowy może być dobrym rozwiązaniem, ponieważ wspomaga gojenie się tkanek przyzębia 23,24,25.
Lasery erbowe, domieszkowane chromem: itrem, skandem, galem, granatem (Er,Cr:YSGG) wykazują skuteczne właściwości w zakresie eliminacji biofilmu i odkażania powierzchni implantów11. Silne działanie bakteriobójcze i właściwości regenerujące kości wykazano za pomocą laserów erbowych bez powodowania uszkodzeń mechanicznych dzięki właściwościom wodnym 11,14.
Brakuje danych dotyczących zmian spowodowanych napromieniowaniem laserowym na implantach tytanowych. Co więcej, nie opracowano jeszcze ostatecznej metodologii napromieniania powierzchni tytanowych, obejmującej parametry lasera, takie jak moc i czas aplikacji. Wcześniejsze badania wykazały, że zastosowanie lasera Er,Cr:YSGG16 nie miało wpływu na zmianę temperatury, jednak badania laserem diodowym przekroczyły13 i nie przekroczyły16,26 wartości krytycznej. Różne wyniki wpływu obróbki laserowej na wartość Ra powierzchni tytanu są dostępne w literaturze18,27. Hipoteza zerowa badania jest taka, że nie będzie różnicy między laserami Er,Cr:YSGG a laserami diodowymi pod względem zmiany temperatury i chropowatości powierzchni tytanowych przy użyciu. Badanie to miało na celu określenie bezpiecznych parametrów pracy poprzez monitorowanie chropowatości powierzchni i zmian temperatury materiału tytanowego za pomocą laserów Er, Cr:YSGG i diodowych przy różnych ustawieniach czasu i mocy. Ocenę zmiany temperatury przeprowadzono za pomocą termopary, chropowatość powierzchni oceniono za pomocą profilometru, a zmiany powierzchni przeanalizowano za pomocą technik SEM i AFM.

<table><tbody><tr><td>Mikroskopia sił atomowych</td><td>ezAFM powiedział:</td><td></td><td>Kompaktowy model AFM</td></tr><tr><td>Dioda</td><td>Biolaza</td><td></td><td>Epicka długość fali 10, 940 nm</td></tr><tr><td>Wskazówka E3</td><td></td><td></td><td>Średnica włókna: 300 i mikro; m, Długość włókna: 9 mm</td></tr><tr><td>Er, Cr: Laser YSGG</td><td>Iplus</td><td></td><td>Długość fali 2780 nm</td></tr><tr><td>Profilometr</td><td>Mitutoyo powiedział:</td><td></td><td>Surftest SJ-201 Model</td></tr><tr><td>Końcówka RFPT-14</td><td></td><td></td><td>Średnica zewnętrzna końcówki: 580 i mikro; m, Długość końcówki: 14 mm</td></tr><tr><td>Skaningowy mikroskop elektronowy</td><td>FEI</td><td></td><td>Quanta FEG 250 Model</td></tr><tr><td>Stać</td><td>Niestandardowy projekt</td><td></td><td>Aplikacja Nosorożec, filament Flamix PLA, urządzenie Bambulab X1C</td></tr><tr><td>Termometr</td><td>Keithleya Keithleya</td><td></td><td>Model serii 2000, końcówka K termokulp</td></tr><tr><td>Tytanowy cylinder</td><td>Naxis (Oś)</td><td></td><td>Wysokość 10 mm, średnica 5 mm, powierzchnia SLA, tytan</td></tr></tbody></table>

in vitro ocena wpływu laserów er,cr:ysgg i diodowych stosowanych na cylindrze tytanowym

In Vitro Evaluation of The Effects Of Er,Cr:YSGG and Diode Lasers Used on Titanium Cylinder

Choroby okołoimplantacyjne są istotnymi problemami związanymi z implantami zębowymi. Celem pracy była ocena chropowatości powierzchni i zmian temperatury podczas stosowania laserów diodowych i erbowych, itru-skandowo-galowo-granatowych (Er,Cr:YSGG) domieszkowanych chromem na cylindrach tytanowych w leczeniu niechirurgicznych chorób okołoimplantacyjnych. W sumie utworzono 13 grup, w tym grupę kontrolną, z diodami 940 nm (0,8 W-1,3 W-1,8 W) i laserami Er,Cr:YSGG (1,5 W-2,5 W-3,5 W) w 6 różnych trybach mocy, 20 s/W i 40 s/W, a w każdej grupie podano osiem tytanowych cylindrów. Podczas tego procesu rejestrowano temperaturę początkową i końcową za pomocą termopary umieszczonej w szczelinie wierzchołkowej cylindra. Po aplikacji zmierzono chropowatość (Ra) wszystkich tarcz za pomocą profilometru. Powierzchnie skanowano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) i mikroskopu sił atomowych (AFM) do dwu- i trójwymiarowego badania powierzchni. Gdy oceniono zmiany temperatury butli tytanowych podczas napromieniania, okazało się, że butle naświetlane laserem diodowym przez 40 s były znacznie wyższe niż te naświetlane przez 20 s. W butlach poddanych działaniu Er,Cr:YSGG temperatura spadła w niektórych próbkach i minimalnie wzrosła w niektórych próbkach. Wartości profilometru (Ra) nie były istotne statystycznie pod względem chropowatości dla wszystkich grup. Jednak obrazy SEM wykazały topnienie i wzrost liczby mikroporów na obrabianych powierzchniach. Biorąc pod uwagę ograniczenia tego badania in vitro , zastosowanie Er, Cr: YSGG i diody można uznać za bezpieczne podejście do leczenia peri-implantitis, szczególnie pod względem bezpieczeństwa termicznego. Podczas gdy chropowatość powierzchni pozostaje niezmieniona, zastosowanie tych laserów spowodowało zmiany topnienia i mikropory w topografii cylindra Ti. Aby określić, w jaki sposób te ustawienia lasera wpływają na zmniejszanie się liczby bakterii i osteointegrację, potrzebne są dodatkowe badania.

Po ocenie na podstawie czasu aplikacji wynoszącego 20 sekund i 40 sekund zaobserwowano statystycznie istotną różnicę. Zaobserwowano, że zmiana temperatury na 40-sekundowych powierzchniach cylindrów Ti nakładanych laserowo była większa niż na 20-sekundowym laserze (p = 0,037; Rysunek 3).
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig3v2.jpg"> 
Rysune...

W tym badaniu lasery Er,Cr:YSGG i diodowe zostały zastosowane oddzielnie na płaską powierzchnię łącznie 96 specjalnie zaprojektowanych cylindrów tytanowych. Termoparę umieszczono na drugiej powierzchni i zmierzono temperaturę. Chropowatość powierzchni analizowana za pomocą profilometru, SEM i AFM.

In vitro Ocena wpływu laserów Er,Cr:YSGG i diodowych stosowanych na cylindrze tytanowym

Peri-implant diseases are significant issues associated with dental implants. The aim of this study was to evaluate the surface roughness and temperature ...

Badanie to ocenia zastosowanie dwóch różnych typów laserów na powierzchniach tytanowych w leczeniu periimplantitis, badając wpływ na implanty. Jednym z wyzwań eksperymentu było odtworzenie środowiska wewnątrzustnego w niekontrolowanych modelach in vitro. Badania nad zastosowaniem laserów w leczeniu periimplantitis powinny być prowadzone jako szeroko zakrojone badania kliniczne.Aby rozpocząć, uruchom program do grafiki i projektowania 3D Rhinoceros. Narysuj okrąg o średnicy 10 milimetrów, a następnie zmniejsz okrąg o 50%wzdłuż jednej osi, aby utworzyć elipsę. Użyj funkcji ekstrudera, aby podnieść elipsę w trzecim wymiarze.Narysuj kolejny okrąg, aby podeprzeć palce. Użyj funkcji ekstrudera, aby podnieść drugi okrąg w trzecim wymiarze, upewniając się, że jest krótszy niż pierwszy kształt. Teraz wywierć 10-milimetrowy otwór w rysunku eliptycznym za pomocą polecenia logicznego.Aby uzyskać obsługę termopary, utwórz linię w kształcie litery L za pomocą polecenia Przeciągnij1 i wyciągnij ją do trzeciego wymiaru. Narysuj kwadrat i wyciągnij go do trzeciego wymiaru, aby utworzyć podstawę. Ustaw zamknięte pomieszczenie z klimatyzacją na temperaturę 27 stopni Celsjusza.Zamocuj stojak na środku plastikowej wanny za pomocą taśmy dwustronnej. Umieść tytanowy cylinder na stojaku mocującym. Rozpyl powietrze do tytanowego cylindra przed rozpoczęciem eksperymentu.Włóż termoparę termometru do pustej części tytanowego cylindra umieszczonego w szczelinie na stojaku. Przygotuj chronometr do monitorowania czasu aplikacji. Przypisz trzeciego obserwatora, który będzie rejestrował zmiany temperatury i obsługiwał stoper.Dla bezpieczeństwa przed rozpoczęciem aplikacji laserowej należy nosić okulary ochronne. Włóż końcówki do laserów. Włącz laser Er, Cr:YSGG i wybierz tryb zamknięty perio.Zastosuj 1,5, 2,5 i 3,5 wata energii lasera przez 20 sekund i 40 sekund każdy. Następnie włącz laser diodowy i wybierz tryb perio pocket. Zastosuj 0,8 wata, 1,3 wata i 1,8 wata energii lasera przez 20 sekund i 40 sekund każdy.Niech trzeci obserwator uruchomi stoper, gdy rozpocznie się aplikacja lasera. Powiadom obserwatora, gdy czas się skończy. Teraz przyłóż końcówkę lasera pod kątem 15 stopni do powierzchni, utrzymując kontakt i poruszając się zygzakiem po całej powierzchni przez planowany czas.Rejestruj początkowe i końcowe wartości temperatury podczas aplikacji laserowej. Odejmij temperaturę początkową od wartości końcowej, aby obliczyć zmianę temperatury. Przechowuj próbki w przezroczystych torebkach oznaczonych numerami grup W przypadku obrazowania dwu- i trójwymiarowego nie należy pokrywać próbek przed umieszczeniem ich w skaningowym mikroskopie elektronowym.Losowo wybierz jeden cylinder z każdej z 13 badanych grup. Włóż je do urządzenia SEM, rejestrując ich lokalizację i przykładowy kod, aby uniknąć pomyłek. Umieść tytanową butlę w urządzeniu SEM płaską powierzchnią skierowaną do góry.Wykonuj analizę w trybie niskiej próżni. Ustaw ciśnienie w komorze na 60 paskali podczas analizy. Do pomiaru mikroskopii sił atomowych losowo wybierz jeden cylinder tytanowy z każdej grupy badawczej.Wykonuj pomiary w trybie stukania. Przenieś cylinder do instrumentu. Uchwyć cyfrowy obraz o wymiarach 5 x 5 mikrometrów dla każdej próbki i zapisz go z małą szybkością skanowania wynoszącą jeden herc.Aby zmierzyć chropowatość powierzchni, najpierw przymocuj tytanowy wałek za pomocą uchwytu. Umieścić igłę profilometru w kontakcie z powierzchnią tytanową. Ustaw rozdzielczość na 0,01 milimetra, długość poprzeczną na 3,0 milimetra, a średnicę diamentowej końcówki kołka rejestrującego na pięć mikrometrów.Dostosuj prędkość pomiaru do 0.5 milimetra na sekundę, aby określić średnią chropowatość lub wartość RA. Naciśnij start, aby rozpocząć pomiar. Po zakończeniu pomiaru zapisz zarejestrowaną wartość RA.Powtórz pomiary pięć razy w różnych kierunkach na płaskiej powierzchni każdego cylindra. Zmiana temperatury na 42. powierzchni cylindrów zastosowanych laserowo była większa niż na 22. powierzchni lasera. Zmiana temperatury w cylindrach tytanowych przy użyciu lasera diodowego była znacznie większa niż w tych wykorzystujących laser Er, Cr:YSGG.W grupach laserów diodowych 42. aplikacja spowodowała znacznie wyższe zmiany temperatury w porównaniu z 22. aplikacją na wszystkich poziomach mocy. Zakres temperatur grup laserów diodowych z 1,8 wata przyłożonym do powierzchni cylindra był znacznie większy niż w grupach laserów diodowych z przyłożonym 0,8 wata. Obrazy SEM wykazały porowatą strukturę we wszystkich grupach charakterystyczną dla piaskowanych, trawionych kwasem powierzchni implantów.Przy 5000-krotnym powiększeniu powierzchnie tytanowe poddane obróbce laserowej wykazały widoczne rozszerzenie porów o wielkości mikronów w porównaniu z grupą kontrolną. Przy powiększeniach 250X i 1000X powierzchnie wystawione na działanie laserów Er, Cr:YSGG i diodowych przez 40 sekund wykazywały większe topnienie powierzchni niż te poddawane obróbce przez 20 sekund. Obrazy AFM ujawniły, że wgłębienia powierzchniowe były równomiernie rozmieszczone w grupie kontrolnej w porównaniu z próbkami poddanymi działaniu lasera.Parametr chropowatości nie wykazał znaczącej różnicy w typie lasera, wacie, czasie ani w łącznych ocenach.

in-vitro-evaluation-effects-ercrysgg-diode-lasers-used-on-titanium

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Ten film pokazuje nieinwazyjną procedurę wspomaganą laserem, która selektywnie uszkadza komórki śródbłonka rogówki w oku świni. Opracowany ex vivo model uszkodzenia komórek śródbłonka może być wykorzystany do badania chorób śródbłonka rogówki.

Selektywna ablacja wspomagana laserowo komórek śródbłonka rogówki świń: technika wywoływania skoncentrowanego uszkodzenia śródbłonka rogówki świni do badań ex vivo

W przeszczepie śródbłonka proponuje się całkowicie laserową procedurę. Technika chirurgiczna opiera się na wykorzystaniu lasera femtosekundowego do przygotowania tkanki dawcy. Następnie stosuje się technikę spawania laserowego, aby zabezpieczyć śródbłonek dawcy we właściwej pozycji.

"Całkowicie laserowy" przeszczep śródbłonka

Oryginalna eksperymentalna konfiguracja do ogrzewania komórek w naczyniu hodowlanym za pomocą promieniowania laserowego o ciągłej fali 1,94 μm jest tutaj wprowadzona. Za pomocą tej metody można badać reakcje biologiczne komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) po różnych ekspozycjach termicznych.

Laser tulowy o fali ciągłej do ogrzewania hodowanych komórek w celu zbadania komórkowych efektów termicznych

Tutaj prezentujemy protokół odłączania komórek śródbłonka rogówki (CEC) od błony Descemeta (DM) za pomocą lasera neodymowego:YAG (Nd:YAG) jako model choroby ex vivo dla keratopatii pęcherzowej (BK).

Opracowanie nieinwazyjnego, wspomaganego laserem eksperymentalnego modelu utraty komórek śródbłonka rogówki

Tutaj prezentujemy metodę izolacji pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (EV) pochodzących z lizatów płytek krwi (PL) i ich zastosowanie do powlekania powierzchni implantów tytanowych (Ti). Opisujemy metodę powlekania metodą odlewania matrycowego, profil uwalniania EV z powierzchni oraz biokompatybilność in vitro powierzchni Ti pokrytych EV.

Funkcjonalizacja pęcherzyków zewnątrzkomórkowych pochodzenia płytkowego implantów Ti

Niniejszy protokół opisuje model eksperymentalny oparty na barwieniu tuszem, który może być wykorzystany do dekontaminacji powierzchni implantów in vitro i badań chropowatości, aby przyczynić się do podejmowania decyzji klinicznych.

Wpływ metod mechanicznych stosowanych w leczeniu peri-implantitis na dekontaminację i chropowatość powierzchni implantów

Niniejsze pilotażowe badanie in vitro miało na celu ocenę skuteczności czyszczenia trzech różnych narzędzi dekontaminacyjnych oraz możliwych zmian powierzchni po zabiegu, przy użyciu permanentnego czerwonego tuszu do naśladowania obecności biofilmu doustnego.

Pilotażowe badanie in vitro mające na celu ocenę zdolności czyszczenia oraz wpływu różnych metod dekontaminacji na powierzchnie implantów

Opracowaliśmy technologię opartą na cienkiej warstwie krzemionki mezoporowatej do selektywnego odzyskiwania białek i peptydów o niskiej masie cząsteczkowej z surowicy ludzkiej. Właściwości fizykochemiczne naszych chipów mezoporowatych zostały precyzyjnie dostrojone, aby zapewnić znaczną kontrolę nad wzbogacaniem peptydów, a w konsekwencji umożliwić profilowanie proteomu surowicy do celów diagnostycznych.

Wzbogacanie białek o niskiej masie cząsteczkowej na cienkich warstwach mezoporowatej krzemionki w celu odkrywania biomarkerów

Przepływ płynu śródmiąższowego jest zwiększony w guzach litych i może modulować inwazję komórek nowotworowych. W niniejszej pracy opisujemy technikę nakładania przepływu płynu śródmiąższowego na komórki zatopione w macierzy, a następnie pomiaru jego wpływu na inwazję komórek. Technika ta może być łatwo zaadaptowana do badania innych układów.

Trójwymiarowy model hodowli komórkowej do pomiaru wpływu przepływu płynu śródmiąższowego na inwazję komórek nowotworowych

Opracowaliśmy test podrażnienia oczu, który wykorzystuje trójwymiarowy zrekonstruowany model tkanki ludzkiego nabłonka przypominającego rogówkę (RhCE). Test jest w stanie odróżnić materiały drażniące i dla oczu (kategorie 1 i 2 GHS łącznie) od tych, które nie wymagają oznakowania (kategoria bez GHS).

Test działania drażniącego na oczy (EIT) w celu identyfikacji zagrożeń związanych z substancjami chemicznymi drażniącymi oczy przy użyciu zrekonstruowanego modelu tkanki nabłonka ludzkiego przypominającego rogówkę (RhCE)

Poznaj metodę oceny wpływu laserów Er,Cr:YSGG i diodowych na cylindry tytanowe w leczeniu periimplantitis. Technika obejmuje pomiar temperatury i analizę chropowatości powierzchni.

In vitro Ocena wpływu laserów Er,Cr:YSGG i diodowych stosowanych na cylindrze tytanowym

Przeglądaj więcej filmów