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A Novel Resorbable Composite of Calcium Sulfate and Amorphous Calcium Phosphate Bone Substitute for Dental Implants
Other Title
A Novel Resorbable Composite of Calcium Sulfate and Amorphous Calcium Phosphate Bone Substitute for Dental Implants
Type
thesis
Date Issued
2010-07-05
Author(s)
柏馬
Advisor
李勝揚
Subjects
系所名稱：牙醫學系碩博士班
Description
學位別：碩士
語文別：英文
指導教授：李勝揚
共同指導教授：楊正昌;王敦正
口試委員：王錫福;陳建中
中文關鍵字：合成骨材質;擴增;硫酸鈣;無定形磷酸鈣;吸收速率
語文別：英文
指導教授：李勝揚
共同指導教授：楊正昌;王敦正
口試委員：王錫福;陳建中
中文關鍵字：合成骨材質;擴增;硫酸鈣;無定形磷酸鈣;吸收速率
Abstract
目的: 本篇研究的目的在於製造一種新的可吸收性α型半水硫酸鈣骨填補材料，特別是可用於齒槽骨缺損的移植物，這種移植物可以在三到六個月之間產生吸收與替代，仿造人類下顎骨自然再生的速率。本研究使用一犬齒的模型以研究這種新的骨填補材其於體內之生物相容性，生物代謝性與骨傳導性。
材料與方法: 本研究使用一種創新的單一過程來製備這種α-CSH/ACP的合成骨移植替代物。不同的含水α-CSH/ACP合成物的固化測試，是以Vicat針頭來偵測其粒狀區塊的合成穩定度。體外溶解測試是將樣本(α-CSH/ACP 60/40, 70/30, 80/20與 CS/β-TCP 60/40, 70/30, 80/20的顆粒，TMU CS, Osteoset®)浸泡於磷酸緩衝液中(PBS)，並以每分鐘30轉與37度C水浴搖晃。在米格魯犬的雙側下顎骨製備出骨缺損，骨缺損的半徑為5mm，深8mm，並種植入α-CSH/ACP (60/40)，CS/β-TCP (60/40) 與 (40/60)，CS，Osteoset®(CS)與一個缺損不作任何處理做為控制組。在三週與六週進行觀察，樣本使用環鋸取下，以H.E染色後，在光學顯微鏡與Image J電腦軟體進行組織與組織形態分析。統計方式以不成雙與單側student t test進行統計，並使用ANOVA與pos hoc tukey’s測試，以P值小於0.05具有意義。
結果: 結果顯示了高純度α-CSH與ACP的種種特性。α-CSH與ACP合成物的固化時間隨者ACP成分的增加而縮短。由於硫酸鈣其具有不良於結晶的氫氧磷灰石形成，因此以緩慢溶解著名，所有的材料皆顯示了早期於PBS中快速溶解。α-CSH/ACP與 CS/β-TCP的合成物，其溶解速度較單獨的TMU CS來得緩慢。α-CSH/ACP與CS/β-TCP的吸收速率隨著ACP或β-TCP的比率增加而漸減。當α-CSH/ACP合成物的吸收比CS/β-TCP合成物來得快時，TMU CS與Osteoset顆粒顯示了相似的吸收速率。三週後的組織測試顯示所有的植体骨填補材料並無顯著的發炎或是免疫抗拒反應產生。六週後，編織骨被層狀骨以及空腔取代，進而顯現了許多大的空間。於三週後，α-CSH/ACP的骨再生率為21.1 ±9.5%，CS/β-TCP (60/40) 為23.0 ±9.9，Osteoset (CS)為29.0 ±16.0，CS/β-TCP (40/60)為 33.1 ±12.0%，控制組為13.6 ±9.5%。而在六周時，新骨形成的比率在α-CSH/ACP，CS/β-TCP (60/40)，CS/β-TCP (40/60)，Osteoset®(100%CS)，CS組與控制組則分別為62.2 ±6.8%，48.9 ±8.1%，52.7 ±6.7%，53.3 ±4.6%，42.4 ±8.8%以及40.1 ±7.2%。所有的骨填補物質組別中，除了CS組之外，都比對照組顯現了較多的新骨形成。當α-CSH/ACP比起其他骨填補材質有較多的新骨形成，Osteoset®(CS)與CS/β-TCP 40/60組別比起TMU CS組別也有較多的骨再生現像產生，並且P值都小於0.05。推斷接近這種新的α-CSH/ACP材質的合成物，其將會於三到四個月內在人類下顎骨中被吸收並置換成新的骨骼。
結論: 所有實驗的SBGS都是可吸收的，生物相容的，並且具備骨傳導性。基於新骨形成速率的推斷，α-CSH/ACP (60/40)合成物可在三六個月內被骨骼所吸收並替代，這也意味著其接近並相似於自然骨再生速率。新的α-CSH/ACP合成物可以縮短植體治療期間的癒合期，因此可以作為牙科植體未來理想的骨填補材質。
材料與方法: 本研究使用一種創新的單一過程來製備這種α-CSH/ACP的合成骨移植替代物。不同的含水α-CSH/ACP合成物的固化測試，是以Vicat針頭來偵測其粒狀區塊的合成穩定度。體外溶解測試是將樣本(α-CSH/ACP 60/40, 70/30, 80/20與 CS/β-TCP 60/40, 70/30, 80/20的顆粒，TMU CS, Osteoset®)浸泡於磷酸緩衝液中(PBS)，並以每分鐘30轉與37度C水浴搖晃。在米格魯犬的雙側下顎骨製備出骨缺損，骨缺損的半徑為5mm，深8mm，並種植入α-CSH/ACP (60/40)，CS/β-TCP (60/40) 與 (40/60)，CS，Osteoset®(CS)與一個缺損不作任何處理做為控制組。在三週與六週進行觀察，樣本使用環鋸取下，以H.E染色後，在光學顯微鏡與Image J電腦軟體進行組織與組織形態分析。統計方式以不成雙與單側student t test進行統計，並使用ANOVA與pos hoc tukey’s測試，以P值小於0.05具有意義。
結果: 結果顯示了高純度α-CSH與ACP的種種特性。α-CSH與ACP合成物的固化時間隨者ACP成分的增加而縮短。由於硫酸鈣其具有不良於結晶的氫氧磷灰石形成，因此以緩慢溶解著名，所有的材料皆顯示了早期於PBS中快速溶解。α-CSH/ACP與 CS/β-TCP的合成物，其溶解速度較單獨的TMU CS來得緩慢。α-CSH/ACP與CS/β-TCP的吸收速率隨著ACP或β-TCP的比率增加而漸減。當α-CSH/ACP合成物的吸收比CS/β-TCP合成物來得快時，TMU CS與Osteoset顆粒顯示了相似的吸收速率。三週後的組織測試顯示所有的植体骨填補材料並無顯著的發炎或是免疫抗拒反應產生。六週後，編織骨被層狀骨以及空腔取代，進而顯現了許多大的空間。於三週後，α-CSH/ACP的骨再生率為21.1 ±9.5%，CS/β-TCP (60/40) 為23.0 ±9.9，Osteoset (CS)為29.0 ±16.0，CS/β-TCP (40/60)為 33.1 ±12.0%，控制組為13.6 ±9.5%。而在六周時，新骨形成的比率在α-CSH/ACP，CS/β-TCP (60/40)，CS/β-TCP (40/60)，Osteoset®(100%CS)，CS組與控制組則分別為62.2 ±6.8%，48.9 ±8.1%，52.7 ±6.7%，53.3 ±4.6%，42.4 ±8.8%以及40.1 ±7.2%。所有的骨填補物質組別中，除了CS組之外，都比對照組顯現了較多的新骨形成。當α-CSH/ACP比起其他骨填補材質有較多的新骨形成，Osteoset®(CS)與CS/β-TCP 40/60組別比起TMU CS組別也有較多的骨再生現像產生，並且P值都小於0.05。推斷接近這種新的α-CSH/ACP材質的合成物，其將會於三到四個月內在人類下顎骨中被吸收並置換成新的骨骼。
結論: 所有實驗的SBGS都是可吸收的，生物相容的，並且具備骨傳導性。基於新骨形成速率的推斷，α-CSH/ACP (60/40)合成物可在三六個月內被骨骼所吸收並替代，這也意味著其接近並相似於自然骨再生速率。新的α-CSH/ACP合成物可以縮短植體治療期間的癒合期，因此可以作為牙科植體未來理想的骨填補材質。