RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Mikrosertlik, mekanik bir özelliktir ve sert doku patofizyolojisini değerlendirmek için bilgilendirici bir parametredir. Burada, kemirgen ağız hastalığı modellerinde diş ve alveol kemiğinde mikrosertlik analizi, yani dental florozis ve ligatür kaynaklı periodontal kemik rezorpsiyonu için standart bir protokol (numune hazırlama, parlatma, düz yüzey ve girinti bölgeleri) gösteriyoruz.
Mekanik özellik olan mikro sertlik, dental florozis ve periodontitis dahil olmak üzere ağız hastalığı modellerinde diş minesi, dentin ve kemikte değerlendirilir. Mikro-BT (μCT) 3D görüntüleme bilgisi (hacim ve mineral yoğunluğu) sağlar ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) mikroyapı görüntüleri (mine prizması ve kemik lakuna-kanaliküler) üretir. μCT ve SEM ile yapısal analize ek olarak, mikro sertlik, yapısal değişikliklerin mekanik özellikleri nasıl değiştirdiğini değerlendirmek için bilgilendirici parametrelerden biridir. Yararlı bir parametre olmasına rağmen, ağız hastalıklarında alveol kemiğinin mikro sertliği ile ilgili çalışmalar sınırlıdır. Bugüne kadar, farklı mikrosertlik ölçüm yöntemleri rapor edilmiştir. Mikro sertlik değerleri, numune hazırlamaya (parlatma ve düz yüzey) ve girinti bölgelerine bağlı olarak değiştiğinden, çeşitli protokoller çalışmalar arasında tutarsızlıklara neden olabilir. Oral hastalık modellerinde tutarlı ve doğru değerlendirme için mikrosertlik protokolünün standardizasyonu esastır. Bu çalışmada, diş ve alveol kemiğinde mikrosertlik analizi için standart bir protokol gösterilmiştir. Kullanılan örnekler aşağıdaki gibidir: dental florozis modeli için, kesici dişler 6 hafta boyunca florür içeren su ile / florür içermeyen su ile tedavi edilen farelerden toplandı; ligatür ile indüklenen periodontal kemik rezorpsiyonu (L-PBR) modeli için, periodontal kemik rezorpsiyonu olan alveolar kemikler, maksiller 2. azı dişine bağlanan farelerden toplandı. Ligasyondan 2 hafta sonra maksilla toplandı. Vickers sertliği bu örneklerde standartlaştırılmış protokole göre analiz edildi. Protokol, kesici dişler ve alveolar için reçine gömme, seri parlatma ve girinti bölgeleri için ayrıntılı malzemeler ve yöntemler sağlar. Bildiğimiz kadarıyla, bu, kemirgen ağız hastalığı modellerinde diş ve alveol kemiğinin mekanik özelliklerini değerlendirmek için ilk standartlaştırılmış mikrosertlik protokolüdür.
Sertlik, mekanik özelliklerden biridir (örneğin, elastikiyet, sertlik, viskoelastisite ve kırılma davranışı) ve yaygın olarak, bir malzemenin yerel bir alanının sıkıştırma deformasyonuna ve kırılmasına direnme yeteneğini karakterize etmek için kullanılır. Statik girinti sertliği testi, Vickers sertliği ve Knoop sertliği1 dahil olmak üzere en çok kullanılan yöntemdir. Vickers sertlik testi, sabit bir test yükü altında yüzeye bir elmas girintinin bastırılmasıyla gerçekleştirilir. Girinti piramit şeklindedir, kare bir tabana ve zıt yüzler arasında 136°'lik bir açıya sahiptir. Test yüzeyinde oluşturulan her iki köşegenin uzunluğu ölçülür ve ortalama, F/A oranı ile belirlenen sertliği hesaplamak için kullanılır (burada F kuvvet ve A, girintinin yüzey alanıdır). Vickers mikro sertlik sayısı (HV = F / A) genellikle mm2 girinti başına kilogram-kuvvet (kgf) cinsinden ifade edilir ve 1 HV ≈ 0.1891 F / d2 (N / mm2) ile. Knoop sertliği ayrıca iki eşit olmayan zıt açıdan oluşan bir elmas kare piramit girintiden oluşur. Knoop sertlik sayısı (HK), uygulanan yükün öngörülen temas alanına oranına eşittir. Sertlik testleri, test malzemesine uygulanan kuvvete bağlı olarak mikro indentasyon (mikro sertlik) testleri ve makro indentasyon testleri olarak sınıflandırılır. Mikro girinti testleri tipik olarak 0.01-2 N (yaklaşık 1-203 gf) aralığındaki yükleri kullanır; bu arada, makro girinti testleri 10 N'nin (10119 gf) üzerinde kullanır1.
Diş ve alveol kemiği dahil olmak üzere ağız hastalıklarında diş sert dokularının özelliklerini değerlendirmek için yapısal analiz için mikro-BT (μCT) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılır. μCT, 3D görüntüleme bilgisi (hacim ve mineral yoğunluğu) sağlar2 ve SEM, mikroyapı görüntüleri (mine prizması ve kemik lakuna-kanaliküler) üretir3. μCT ve SEM ile yapılan yapısal analize ek olarak, mikro sertlik, yapısal değişikliklerin diş ve alveol kemiğinin mekanik özelliklerini nasıl değiştirdiğini değerlendirmek için bilgilendirici parametrelerden biridir, örneğin mine malformasyonu ve periodontal kemik rezorpsiyonu. İnsan minesinin Vickers mikrosertlik değeri (HV = 283-374), dentininkinden (HV = 53-63) yaklaşık 4 ila 5 kat daha yüksektir4,5. Kemirgen dental florozis modellerinde, florür ile tedavi edilen fare kesici dişlerinde (HV = 136) mine mikro sertliği, kontrol minesine (HV = 334) kıyasla önemli ölçüde azalır6,7. Bu, florlu minenin, florozlu olmayan minede bulunandan daha düşük mineral içeriği ve daha yüksek protein içeriği ile daha yumuşak ve daha zayıf olduğunu göstermektedir. Mikrosertlik, kemiğin mekanik özelliklerini değerlendirmek için kullanılır. Önceki birkaç çalışma, uzun kemik mikrosertliği 8,9,10 dahil olmak üzere farklı anatomik bölgelerden insan kemiğinin mekanik davranışını incelemiştir. İnsan florlu uyluk kemiğinin ortalama mikro sertliği, florsuz uyluk kemiğine (HV = 294.4) kıyasla önemli bir azalma (HV = 222.4) göstermiştir11. Yararlı bir parametre olmasına rağmen, ağız hastalıklarında alveol kemiğinin mikrosertliğini (Vickers12 veya Knoop 13,14) tanımlayan literatür azdır.
Bugüne kadar, farklı mikrosertlik ölçüm yöntemleri rapor edilmiştir. Mikrosertlik değerleri, numune hazırlamaya (parlatma ve düz yüzey) ve girinti yerine bağlı olarak15 derece değiştiğinden, çeşitli protokoller çalışmalar arasında tutarsızlıklara neden olabilir. Oral hastalık modellerinde tutarlı ve doğru değerlendirme için mikrosertlik test protokolünün standardizasyonu esastır. Bu çalışmada, fare dental florozis modeli ve periodontal kemik rezorbsiyon modelinde diş ve alveol kemiğinde mikrosertlik analizi için standart bir protokol gösterilmiştir.
Bu protokolde açıklanan tüm prosedürler, Augusta Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı Kullanım Komitesi (IACUC) ve Uluslararası Laboratuvar Hayvanları Bakımı Değerlendirme ve Akreditasyon Derneği (AAALAC) tarafından akredite edilmiş Nova Southeastern Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanan omurgalı hayvanların kullanımına ilişkin kılavuz ve yönetmeliklere uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Dr. Suzuki'nin, fare diş florozu deneylerinin tamamlandığı Augusta Üniversitesi tarafından istihdam edildiğini unutmayın.
1. Bir fare dental florozis modelinde mandibular kesici dişlerin çıkarılması
2. Fare ligatürüne bağlı periodontal kemik rezorpsiyonu (L-PBR) modelinde maksiller alveolar kemiklerin ekstraksiyonu

Şekil 1: Kontrol ve florür ile tedavi edilen fare kesici dişlerinde minenin temsili μCT görüntüleri. (A) Mandibular kesici dişin temsili μCT sagital görüntüsü. (B-D) kontrol kesicisinin μCT koronal görüntüleri (NaF 0 ppm). NaF (125 ppm) ile tedavi edilen kesici dişin μCT koronal görüntüleri. Temsili emaye mineral yoğunluğu (EMD) gösterilmiştir (g/cm3). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Numunelerin reçineye gömülmesi

Şekil 2: Reçine gömme ve parlatma prosedürünün akışı. (A) Susuz kalmış ve yağdan arındırılmış kesici diş. (B) L-PBR'de susuz ve yağdan arındırılmış alveolar kemik. (C, D) Kesici dişler ve alveol kemiği reçineye batırılmış. (E, F) Reçineyi keserek, hedef doku yüzeyini parlatmak daha kolaydır. (G, H) Parlatma işlemi için yuvarlatılmış reçine köşeleri. Kısaltmalar: L-PBR = ligatür kaynaklı periodontal kemik rezorpsiyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Numunelerin parlatılması
NOT: Numunelerin parlatılması, su baskını altında gelişmiş bir öğütücü-parlatıcı üzerinde su geçirmez aşındırıcı kağıtlar (pürüzlüden daha inceye) kullanılarak manuel olarak yapılır.
5. Vickers mikro sertlik testi
NOT: Bir ayna kaplama yüzey numunesinin girintisi, bir mikro sertlik test cihazı kullanılarak yapılır. Test, bir Vickers ucu ile 10 saniye boyunca 25 g'lık bir yük ile gerçekleştirilir.

Şekil 3: Mandibular kesici dişteki mikro sertlik değerlendirme bölgeleri. (A) Mandibular kesici diş içeren ayna kaplama yüzey numunesi. (B) Her bölgedeki girintiler; servikal, orta ve uç (NaF 0 ppm). (C) Üç emaye tabakası; DEJ, İç, Orta ve Dış emayeden. Kısaltmalar: D = dentin, E = mine, DEJ = dentin mine bağlantısı Bu şeklin daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: NaF ile veya NaF olmadan muamele edilmiş emayenin Vickers mikro sertliği. Dentin ve üç mine tabakasının mikro sertliği her bölgede, servikal, orta ve uç bölgede değerlendirildi. (A-C) Kontrol ve (DF) NaF (125 ppm) tedavisi. Veriler ortalama ± SD olarak sunulmuştur. Anlamlı farklılıklar Tukey'in post-hoc testi ile tek yönlü varyans analizi ile değerlendirildi. 0.05< p değerleri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. **p < 0.005, ***p < 0.0005, ****p < 0.0001 Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Dental florozis modeli: Şekil 1, kontrol ve florür ile tedavi edilen farelerde kesici dişlerin temsili μCT görüntülerini göstermektedir. Kontrolde (Şekil 1B-D), servikal bölge, orta (1.924 g/cm3) ve uca (1.819 g/cm3) kıyasla 1.188 g/cm3 (Şekil 1B) daha düşük mine mineral yoğunluğu (EMD) gösterdi; Şekil 1C,D). Florür ile muamele edilmiş minede (Şekil 1E-G), beşte bir örnek servikal bölgede EMD için değerlendirildi (0.835 g /cm3; Şekil 1E ve Ek Şekil 1). Tüm bölgelerdeki EMD, kontrole kıyasla azalmıştır (Şekil 1F,G). Düşük EMD seviyeleri, düşük emaye mikrosertlik değerleri ile tutarlıydı. Şekil 3'te görüldüğü gibi, servikal, orta ve uç bölgelerinde dentin ve üç kat mine (iç, orta ve dış) girintili çıkıntılıydı. Kontrolde, her bir mine tabakasının mikro sertliği servikal bölgedeki dentinden daha düşüktü (Şekil 4A). Orta ve uç bölgelerde, her tabakanın mine mikro sertliği dentininkinden anlamlı olarak daha yüksekti (Şekil 4B,C). Üç mine tabakası arasında, her orta ve uç bölgesinde mikro sertlik iç mineden dış mineye doğru artmıştır (Şekil 4B,C). Dentin, servikal, orta ve uç bölgelerinde küçük farklılıklar ile 100 HV civarında bir mikro sertlik değerine sahipken, mine mikro sertliği bölgelerde ve mine üç katmanında önemli ölçüde farklıydı. Bu sonuçlar, mine mikro sertliğinin girinti bölgelerine (bölgeler ve mine tabakaları) bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterdiğini göstermektedir. Florür uygulanan dişte kontrolün aksine orta bölgede bile mine mikro sertliği dentinden daha az bulunmuştur (Şekil 4E). Uç bölgesinde, mikro sertlik iç tabakadan dış mine tabakasına doğru önemli ölçüde azalmıştır (Şekil 4F). Mine tabakaları arasındaki bu gradyan mikro sertlik farklılıklarının μCT görüntüleri ile değerlendirilmesi zordur.
L-PBR modeli: Şekil 5A, ligatür ile indüklenen periodontal kemik rezorpsiyonu (L-PBR) modelinde alveolar kemiğin μCT görüntülerini göstermektedir. Temsili kemik mineral yoğunluğu (KMY) (ikinci azı dişi etrafındaki alveol kemiğinin mezial ve distal taraflarının ortalaması) kontrol kemiğinde 0.76 g/cm3 ve L-PBR'de 0.61 g/cm3 idi. Kemik rezorpsiyon seviyeleri, çimento mine bileşkesinden (CEJ) alveolar kemik krestine (ABC) olan mesafe ile ölçüldü. CEJ-ABC uzunluğu, kontrol kemiğine kıyasla L-PBR'de önemli ölçüde artmıştır (Şekil 5B). Şekil 6, mikro sertlik girinti bölgelerini ve karşılık gelen μCT görüntülerini göstermektedir. Alveoler kemik kretinden, kontrol kemiğinde beyaz kare ile gösterilen 1. ve 2. azı dişleri arasında her medial ve distal tarafta (toplam 10 bölge) beş girinti yapıldı (Şekil 6A). Her bir mesial ve distal taraftaki 3 girinti (toplam 6 bölge) L-PBR'de ölçüldü (Şekil 6B). Vickers mikrosertlik değerleri (HV), 1. ve 2. azı dişleri arasındaki alveol kemiklerinin girintileri için ortalamaydı (Şekil 6B; Beyaz kare) ve 2. ve 3. azı dişleri arasında (Şekil 6B; Mavi kare). Alveoler kemik KMY ve HV değerleri, kontrol (sağlıklı) alveol kemiğine kıyasla L-PBR'de (periodontal hastalıklardan etkilenen) daha düşük bir eğilim gösterdi.

Şekil 5: L-PBR modelinde temsili μCT görüntüsü ve kemik kaybı. (A) L-PBR modelinde temsili μCT görüntüleri (Kontrol ve L-PBR grubu). Temsili kemik mineral yoğunluğu (KMY; ikinci azı dişi etrafındaki alveol kemiğinin mezial ve distal taraflarının ortalaması) gösterilmiştir (g/cm3). (B) Maksiller ikinci azı dişinin mezial ve distal CEJ'sinden kök apikal yönünde alveolar kemik krestine olan mesafe. Veriler ortalama ± SD olarak sunulmuştur. Anlamlı farklılıklar t-testi ile değerlendirildi. 0.05< p değerleri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. p < 0.0001. Kısaltmalar: L-PBR = ligatür kaynaklı periodontal kemik rezorpsiyonu. CEJ = çimento emaye bağlantısı, ABC = alveolar kemik tepesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: L-PBR modelinde temsili mikro sertlik sonuçları. Girinti bölgelerinin temsili bukkal tarafı (solda) ve (A) kontrol alveolar kemiğinin ve (B) L-PBR'nin karşılık gelen μCT görüntüsü (sağda). Beyaz kareler, M1 ve M2 arasındaki alveol kemiğindeki girinti alanlarını gösterir. Mavi kareler, M2 ve M3 arasındaki alveol kemiğindeki girinti alanlarını gösterir. Mikrosertlik değerleri (HV), beyaz ve mavi kare alanlardaki girintilerin aracıdır. M1: 1. azı dişi, M2: 2. azı dişi , M3: 3.büyük azı dişi . Kısaltmalar: L-PBR = ligatür kaynaklı periodontal kemik rezorpsiyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 1: NaF (koronal bölüm) ile tedavi edilen minenin μCT görüntüsü. NaF (125 ppm) mine hipomineralizasyonuna neden olmuş, bu durum servikal ve orta bölgelerde belirgin olarak gözlenmiştir. Beş örnekten sadece birinde (örnek no. 1) servikal ve orta bölgelerde zar zor mine görüldü. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmezler.
Mikrosertlik, mekanik bir özelliktir ve sert doku patofizyolojisini değerlendirmek için bilgilendirici bir parametredir. Burada, kemirgen ağız hastalığı modellerinde diş ve alveol kemiğinde mikrosertlik analizi, yani dental florozis ve ligatür kaynaklı periodontal kemik rezorpsiyonu için standart bir protokol (numune hazırlama, parlatma, düz yüzey ve girinti bölgeleri) gösteriyoruz.
Bu yayında bildirilen araştırmalar JSPS KAKENHI JP21K09915 (MO) ve Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmiştir; T34GM145509 (MM) ve Ulusal Diş ve Kraniyofasiyal Araştırma Enstitüsü; R01DE025255 ve R21DE032156 (XH); R01DE029709, R21DE028715 ve R15DE027851 (TK); R01DE027648 ve K02DE029531 (MS).
| Örgülü İpek Sütür 6-0 | Teleflex | ||
| Canica Küçük Hayvan Cerrahi Sistemi | Kent Scientific Corporation | SURGI 5001 | |
| CarbiMet PSA 120/P120 | Buehler | 30080120 | |
| CarbiMet PSA 60/P60 | Buehler | 36080060 | |
| CarbiMet PSA 600/P1200 | Buehler | 36080600 | |
| Castroviejo Mikro İğne Hilder | FST | 12060-01 | |
| Epofix soğuk ayar gömme Reçine | Elektron Mikroskobu Bilim | CAT-1237 | |
| Fisherbrand 112xx Serisi Gelişmiş Ultrasonik Temizleyici | Fisher Marka | FB11201 | |
| Florür içermeyen Kemirgen diyeti | Bio Serv | F1515 | AIN-76A, 1/2" Peletler |
| in-vivo microCT Skyscan 1176 | Bruker | ||
| Isomet 1000 Hassas testere | Buehler | MA112180 | |
| Lepleme filmi 0.3 & mikro; m | Maruto enstrüman co, LTD. Japonya | 26-4203 | Alternatif A3-0.3 SHT, 3M ABD |
| Lepleme filmi 1 ve mikro; Japonya | 26-4206 | Alternatif A3-1 SHT, 3M | |
| ABD Lepleme filmi 12 ve mikro; m | Maruto enstrüman co, LTD. Japonya | 26-4211 | Alternatif A3-12 SHT, 3M |
| ABD Lepleme filmi 3 ve mikro; Japonya | 26-4204 | Alternatif A3-3 SHT, 3M | |
| ABD Lepleme filmi 9 ve mikro; Japonya | 26-4201 | Alternatif A3-9 SHT, 3M | |
| ABD Leica vahşi mikroskop ve nbsp; | Leica | LEIC M690 | |
| Metaserv 2000 Değişken hızlı Öğütücü parlatıcı | Buehler | No: 557-MG1-1160 | |
| MicroCut PSA 1200/P2500 | Buehler | 36081200 | |
| MicroCut PSA P4000 | Buehler | 36084000 | |
| Mikrosertlik test cihazı, ALPHA-MHT-1000Z | PACE Teknolojileri | ||
| SamplKups 1 inç | Buehler | No: 209178 | |
| Sodyum Florür | Fisher Scientific | S299-100 | |
| West cott Dikiş Makas | JEDMED | Cat. # 25-1180 | |
| ZooMed Repti Thern Tank altı ısıtıcı (UTH) | Zoo Med Laboratories, Inc. | RH-4 |