鈦合金和鈷鉻合金表面細(xì)菌黏附的實(shí)驗(yàn)研究

梁崢嶸

（上海市同仁醫(yī)院口腔科，上海 200336）

鈦合金和鈷鉻合金表面細(xì)菌黏附的實(shí)驗(yàn)研究

梁崢嶸

（上海市同仁醫(yī)院口腔科，上海 200336）

目的比較鈦合金（Ti-6Al-4V）和鈷鉻合金（Chromium-Cobalt alloy）表面口腔變形鏈球菌黏附能力的大小，研究表面粗糙度與細(xì)菌黏附的關(guān)系。方法將不同表面粗糙度的鈦合金和鈷鉻合金試件進(jìn)行變形鏈球菌體外黏附試驗(yàn)，采用菌落形成計(jì)數(shù)法測(cè)定試件表面的細(xì)菌黏附量。結(jié)果鈦合金組的細(xì)菌黏附量少于鈷鉻合金組。二者的細(xì)菌黏附量均隨表面粗糙度的增大而增加。結(jié)論鈦合金較鈷鉻合金更利于減少由細(xì)菌引起的并發(fā)癥，同時(shí)修復(fù)體表面嚴(yán)格的研磨拋光也能有效減少由細(xì)菌引起的并發(fā)癥。

鈦合金；細(xì)菌黏附；表面粗糙度

近年來(lái)，各種新型口腔修復(fù)材料被開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，鈦合金由于良好的生物相容性、抗腐蝕性和機(jī)械性能，且化學(xué)性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜，得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用，是目前非常具有發(fā)展前途的口腔修復(fù)材料[1-2]。研究表明：由細(xì)菌引起基牙齲壞、牙周炎以及口腔組織炎是義齒修復(fù)后的常見(jiàn)并發(fā)癥，常導(dǎo)致修復(fù)失敗。因此修復(fù)材料表面的細(xì)菌滯留能力受到眾多的關(guān)注。因此，本研究對(duì)不同表面粗糙度的鈦合金和鈷鉻合金表面變形鏈球菌的黏附能力進(jìn)行了研究，以分析鈦合金在細(xì)菌黏附方面是否優(yōu)于傳統(tǒng)的鈷鉻合金。

1 材料與方法

1.1 試件制作：分別切割鈦合金和鈷鉻合金為15 mm×8 mm×2 mm的試件72件，試件各分為三組A、B、C每組24件。A組的兩種金屬試件用600目的沙紙打磨，B組的種金屬試件用600、800、1000目的沙紙打磨，C組的兩種金屬試件用600、800、1000、1200、1500目的沙紙打磨，最后均用輪拋光。

1.2 實(shí)驗(yàn)菌株和培養(yǎng)條件：①實(shí)驗(yàn)菌株：變形鏈球菌（S mutans ATCC10449）（上海市口腔醫(yī)學(xué)研究所微生物實(shí)驗(yàn)室保存）。②菌株培養(yǎng)基：牛心、腦浸液瓊脂平板及牛心、腦浸液培養(yǎng)基。③菌株培養(yǎng)條件：95% N、25% CO2，37 ℃。

1.3 細(xì)菌黏附實(shí)驗(yàn)：取保存的變形鏈球菌（ATCC10449）接種于100 mL牛心、腦浸液培養(yǎng)基中，5%CO2、95%N2，37 ℃培養(yǎng)18 h。取出增菌后的培養(yǎng)基，離心15 min，棄上清液。沉淀細(xì)菌用1 mol/L PBS洗滌，再次離心15 min，重復(fù)3次。沉淀細(xì)菌再次用1 mol/L PBS稀釋，直到細(xì)菌濃度至A540nm=1.0。將鈦合金組A、B、C，鈷鉻合金A、B、C組試件置于六份相同體積的牛心、腦浸液培養(yǎng)基中，并放入相同體積的實(shí)驗(yàn)菌液，封口后在5% CO2、95% N2，37 ℃環(huán)境中培養(yǎng)。

1.4 菌落形成單位（CFU）計(jì)數(shù)：培養(yǎng)24、48、168 h后，從每組中分別取出8個(gè)試件進(jìn)行CFU計(jì)數(shù)。沖洗表面后將各試件分別放入1 mL無(wú)菌PBS液中超聲洗滌l min，洗滌液行10倍系列稀釋，選擇能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的最佳稀釋度樣液10 μL滴于瓊脂平板表面，均勻涂布后培養(yǎng)48 h后進(jìn)行菌落形成單位計(jì)數(shù)。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析：采用SAS軟件對(duì)菌落形成單位數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié) 果

2.1 培養(yǎng)24、48、168 h后試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表1～3。

表1 培養(yǎng)24 h后試件表面細(xì)菌黏附結(jié)果（×CFU/mL）

表2 培養(yǎng)48 h后試件表面細(xì)菌黏附結(jié)果（×CFU/mL）

2.2 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

2.2.1 培養(yǎng)24 h，細(xì)菌黏附量：鈦合金A組＞鈷鉻合金A組，鈦合金B(yǎng)組＞鈷鉻合金B(yǎng)組，鈦合金C組＞鈷鉻合金C組，差別均有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；培養(yǎng)48 h和168 h，細(xì)菌黏附量均為：鈦合金A組＞鈷鉻合金A組，鈦合金B(yǎng)組＞鈷鉻合金B(yǎng)組，鈦合金C組＞鈷鉻合金C組，差別均有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。

表3 培養(yǎng)168 h后試件表面細(xì)菌黏附結(jié)果（×CFU/mL）

2.2.2 培養(yǎng)24 h，細(xì)菌黏附量：鈦合金A組＞鈦合金B(yǎng)組＞鈦合金C組，差別均有統(tǒng)計(jì)意義（P＜0.05）；鈷鉻合金A組＞鈷鉻合金B(yǎng)組＞鈷鉻合金C組，差別亦均有統(tǒng)計(jì)意義（P＜0.05）。同樣，培養(yǎng)48 h和168 h后，鈦合金A組＞鈦合金B(yǎng)組＞鈦合金C組，別差別均有統(tǒng)計(jì)意義（P＜0.05）；鈷鉻合金A組＞鈷鉻合金B(yǎng)組＞鈷鉻合金C組，差別亦均有統(tǒng)計(jì)意義（P＜0.05）。

3 討 論

3.1 細(xì)菌黏附對(duì)口腔修復(fù)體療效的影響：修復(fù)體表面的細(xì)菌黏附能引發(fā)齲病、義齒性口炎、牙周病等常見(jiàn)并發(fā)癥。材料的細(xì)菌黏附是指細(xì)菌與材料表面特異性結(jié)合。對(duì)機(jī)體及生物材料的黏附性能是所有細(xì)菌的普通性能之一[3]。口腔內(nèi)的變形鏈球菌這一性能尤其突出，吸附在黏膜上、牙齒表面、口腔修復(fù)材料表面，導(dǎo)致齲齒，牙周病等口腔疾病。本研究采用了菌落形成單位計(jì)數(shù)法來(lái)研究細(xì)菌的黏附能力，該方法準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、操作簡(jiǎn)單。

3.2 合金種類對(duì)細(xì)菌黏附性能的影響：本實(shí)驗(yàn)采用的對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)組試件在粗糙度及所處顯示環(huán)境均嚴(yán)格控制，因此，材料種類的不同成為唯一影響因素。試驗(yàn)結(jié)果：培養(yǎng)24 h后，各組鈦合金的細(xì)菌黏附量均小于對(duì)應(yīng)表面粗糙度鈷鉻合金[4]；同樣，培養(yǎng)48、168 h后，各組鈦合金的細(xì)菌黏附量亦均小于對(duì)應(yīng)表面粗糙度鈷鉻合金。結(jié)果表明鈦合金表面細(xì)菌黏附量低于鈷鉻合金，同時(shí)提示鈦合金修復(fù)體較鈷鉻合金修復(fù)體更能有效的控制細(xì)菌引起的并發(fā)癥。

3.3 表面粗糙度對(duì)細(xì)菌黏附的影響：表面粗糙度是口腔修復(fù)材料表面細(xì)菌黏附的重要影響因素[5]。本研究顯示：在培養(yǎng)24、48、168 h后，鈦合金和鈷鉻合金表面的細(xì)菌黏附量均與表面粗糙度呈正相關(guān)。因此，在臨床口腔修復(fù)中，一定要嚴(yán)格研磨拋光修復(fù)體，以最大限度的降低修復(fù)體表面的細(xì)菌黏附量。

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Adhesion of Oral Microorganisms on Ti-6Al-4V Alloy and Chromium-Cobalt Alloy

LIANG Zheng-rong
(Department of Stomatology, Tongren Hospital of Shanghai, Shanghai 200336, China)

ObjectiveThis study compared the adhesion of oral streptococcus mutans to Ti-6Al-4V alloy and Chromium-Cobalt alloy in vitro, and studied the correlation between surface roughness and bacteria adhesion.MethodsThe quantification of the attached bacteria on the surfaces of the material was assayed by means of clone forming unit (CFU)method 24, 48, 168 hours after the bacteria were seeded onto the Ti-6Al-4V alloys and Chromium-Cobalt alloys of the different surface roughness.ResultThe quantification of the attached bacteria on the surfaces of Ti-6Al-4V alloy is more than Chromium-Cobalt alloy with the increans of roughness, bacteria adhered on two kinds of sample improved in amount.ConclusionCompared with Chromium-Cobalt alloy, Ti-6Al-4V alloy can decrease the complication caused by attached bacteria, further more, grinding and polishing the surface of the prothesis can reduce the complication caused by attached bacteria.

Ti-6Al-4V alloy; Bacterial adhesion; Surface roughness

R-33

B

1671-8194（2015）07-0038-02