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二氧化钛纳米粒子联合LED光照射对口腔变异链球菌的抑制作用及其机制 被引量:1
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作者 闫琳琳 朱琳 +6 位作者 赵远航 宋嘉卓 邹馨颖 刘新 赵红 张志民 张红 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期929-937,共9页
目的:探讨对二氧化钛纳米粒子(TiO_(2)NPs)进行锌(Zn)和氮(N)共掺杂时最适掺杂浓度及Zn和N共掺杂TiO_(2)NPs(Zn-N-TiO_(2) NPs)对口腔变异链球菌的抑制作用,阐明其作用机制。方法:采用钛酸丁酯、硝酸锌和氨水分别作为钛(Ti)源、Zn源和N... 目的:探讨对二氧化钛纳米粒子(TiO_(2)NPs)进行锌(Zn)和氮(N)共掺杂时最适掺杂浓度及Zn和N共掺杂TiO_(2)NPs(Zn-N-TiO_(2) NPs)对口腔变异链球菌的抑制作用,阐明其作用机制。方法:采用钛酸丁酯、硝酸锌和氨水分别作为钛(Ti)源、Zn源和N源,利用溶胶-水热法合成TiO_(2) NPs和不同掺杂浓度的Zn-N-TiO_(2) NPs,通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光吸收光谱分析(UV-vis)对纳米粒子进行表征,采用Cure Rite辐射仪对牙科发光二极管(LED)光固化灯进行表征。变异链球菌分为空白对照组、单独LED光照组、TiO_(2)NPs组、1%Zn-3%N-TiO_(2)NPs(Zn1)组、3%Zn-3%N-TiO_(2)NPs(Zn3)组、5%Zn-3%N-TiO_(2)NPs(Zn5)组和7%Zn-3%N-TiO_(2)NPs(Zn7)组。将各组纳米粒子与变异链球菌菌液混合(终浓度为2 g·L^(-1))摇匀。除空白对照组,其他各组采用牙科LED光分别照射1、3和5 min,空白对照组仅用培养基处理,采用平板菌落计数法记录各组平板菌落数。选取抗菌效果最佳组(Zn3组),利用1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)探针检测活性氧(ROS)释放量,分为0 min组、1 min组、3 min组和5 min组,每组取2 g·L^(-1)的Zn3-DPBF溶液100μL分别采用牙科LED光照0、1、3和5 min,观察各组溶液在波长410 nm处吸收峰值,即代表ROS释放量。变异链球菌分为对照组、N-乙酰半胱氨酸(NAC)组、Zn3组和NAC+Zn3组,LED光照射5 min后避光培养24 h,采用平板菌落计数法计数各组平板菌落数。结果:成功合成Zn-N-TiO_(2)NPs,晶体结构为锐钛矿型,TiO_(2)NPs组、Zn1组、Zn3组、Zn5组和Zn7组纳米粒子平均晶粒尺寸分别为15.6、11.3、9.8、9.4和7.3 nm;SEM观察纳米粒子为分布均匀的球形颗粒;UV-vis显示Zn3在400~500 nm波长范围内吸光度(A)值明显升高。与空白对照组比较,LED光照射5 min时Zn3组菌落数最少(P<0.05)。与0 min组比较,1 min组、3 min组和5 min组Zn3-DPBF溶液在波长410 nm处吸收峰值依次下降,表明各组纳米粒子溶液ROS释放量随光照时间延长而逐渐增加。与Zn3组比较,NAC+Zn3组菌落数明显增加(P<0.05)。结论:Zn和N掺杂浓度均为3%的TiO_(2) NPs(3%Zn-3%N-TiO_(2)NPs)联合LED光照射通过光催化作用能有效抑制口腔变异链球菌的生长。 展开更多
关键词 二氧化钛 掺杂 变异链球菌 抗菌性能
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生物钟蛋白Bmal1对实验性牙周炎相关肾损伤的影响
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作者 马浩楠 李琼 +4 位作者 商雅琦 辛禧瑞 刘歆婵 武洲 于维先 《华西口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期163-171,共9页
目的通过建立大鼠牙周炎模型,探讨生物钟蛋白Bmal1对慢性牙周炎相关肾损伤的影响。方法将12只雄性Wistar大鼠随机分为对照组和牙周炎组,每组6只。采用正畸结扎丝对牙周炎组大鼠双侧上颌第一磨牙进行结扎处理,对照组大鼠不进行任何干预... 目的通过建立大鼠牙周炎模型,探讨生物钟蛋白Bmal1对慢性牙周炎相关肾损伤的影响。方法将12只雄性Wistar大鼠随机分为对照组和牙周炎组,每组6只。采用正畸结扎丝对牙周炎组大鼠双侧上颌第一磨牙进行结扎处理,对照组大鼠不进行任何干预措施。8周后,检测2组大鼠的牙周临床指标,包括牙周探诊深度、牙龈出血指数和牙齿松动度。采用Micro-CT对大鼠上颌骨进行扫描和三维图像重建,评估牙槽骨吸收情况。采用苏木精-伊红(HE)和过碘酸雪夫(PAS)染色对牙周组织和肾组织进行病理学观察。采用生化试剂盒检测肾脏功能指标肌酐、白蛋白、血尿素氮的水平,以及氧化应激指标超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和丙二醛的水平。MitoSOX red染色检测肾组织内活性氧(ROS)含量。实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和免疫组织化学染色检测大鼠肾组织中Bmal1、核因子-E2相关因子2(Nrf2)和血红素加氧酶1(HO-1)的基因及蛋白表达水平。结果与对照组相比,牙周组织Micro-CT及HE染色结果显示,牙周炎组上颌第一磨牙区出现明显的骨吸收和附着丧失;肾组织HE及PAS染色结果表明,牙周炎组大鼠肾组织有显著的组织病理损伤;肾功能和氧化应激指标结果显示,牙周炎组的氧化应激水平出现异常而肾功能指标无明显异常;MitoSOX red结果显示,牙周炎组肾组织内ROS含量升高;RT-qPCR和免疫组织化学结果显示,牙周炎组肾组织内Bmal1、Nrf2和HO-1表达水平降低。结论生物钟蛋白Bmal1在牙周炎大鼠肾脏的氧化损伤过程中发挥重要作用。 展开更多
关键词 牙周炎 肾损伤 昼夜节律 氧化应激 生物钟蛋白Bmal1
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锌和氮改性二氧化钛纳米粒子/介孔三氧化二铝复合树脂的制备及其性能评价
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作者 韩蓉 张志民 +3 位作者 赵远航 王佳一 汤文君 张红 《吉林大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第4期904-913,共10页
目的:以锌(Zn)和氮(N)改性的二氧化钛(TiO_(2))纳米粒子(NPs)及介孔三氧化二铝(Al_(2)O_(3))(γ相,20 nm)作为增强填料,制备新型牙科复合树脂,系统评价其抗菌活性、机械强度、基础性能和生物安全性,获得兼具优异抗菌活性与良好机械强度... 目的:以锌(Zn)和氮(N)改性的二氧化钛(TiO_(2))纳米粒子(NPs)及介孔三氧化二铝(Al_(2)O_(3))(γ相,20 nm)作为增强填料,制备新型牙科复合树脂,系统评价其抗菌活性、机械强度、基础性能和生物安全性,获得兼具优异抗菌活性与良好机械强度的牙科复合树脂。方法:将Zn-N-TiO_(2)NPs和介孔Al_(2)O_(3)NPs按不同质量比添加至树脂基质中,制备出5种复合树脂,分别为对照组(无增强填料)、0组(Zn-N-TiO_(2)∶Al_(2)O_(3)为1∶0)、1组(Zn-N-TiO_(2)∶Al_(2)O_(3)为1∶1)、2组(Zn-N-TiO_(2)∶Al_(2)O_(3)为1∶2)和3组(Zn-N-TiO_(2)∶Al_(2)O_(3)为1∶3)。采用平板菌落计数法检测各组复合树脂表面黏附菌的数量并计算抗菌率,扫描电子显微镜(SEM)观察各组复合树脂表面黏附菌形态表现,万能试验机测量各组复合树脂的挠曲强度(FS)和弹性模量(EM),SEM观察各组复合树脂断裂面形态表现,显微硬度仪测定各组复合树脂维氏显微硬度,检测傅里叶红外吸收光谱并计算光固化20 s的双键转化率(DC)及各组复合树脂的固化深度,水滴角测量仪测定水接触角(WCA),测量各组复合树脂的吸水值(WSP)和溶解值(WSL),细胞计数试剂盒8(CCK-8)法评估各组复合树脂浸提液培养小鼠成纤维L-929细胞第1、3和5天时的相对增殖率(RGR)并确定其体外细胞毒性等级。结果:平板菌落计数法,与对照组比较,其他组琼脂板上的菌落数量明显减少,其中1组菌落数最少。SEM图像,对照组中可见密集且形态良好的变异链球菌;0组和3组的细菌呈小面积聚集,细胞膜表面出现凹陷;1组和2组的细菌分布稀疏,细胞膜出现明显皱缩,伴随细胞内容物泄漏。1组与2组的菌落计数比较差异无统计学意义(P>0.05),但均低于其他组(P<0.05)。所有实验组复合树脂的抗菌率均超过85%,其中1组和2组复合树脂的抗菌率达到99%以上,表现出优异的抗菌活性。0组FS最低。随着介孔Al_(2)O_(3)的加入,1组和2组复合树脂FS升高,其中2组的FS最高,高于对照组和0组(P<0.05)。3组复合树脂FS较2组降低,但仍高于其余组别(P<0.05)。SEM图像,对照组中二氧化硅(SiO_(2))颗粒表面光滑,与树脂基质间的断裂界面清晰,常见多于1/2球体颗粒裸露的现象;0组与对照组相似,且可以观察到较大的Zn-NTiO_(2)NP团块断面,纳米粒子与树脂基质间的结合较为紧密,未发生断裂;1、2和3组中,树脂基质不同程度地黏附于SiO_(2)颗粒表面,多于1/2球体颗粒裸露的现象较少,树脂断裂面凹凸不平;2组可以观察到断裂的SiO_(2)球体;1和2组填料分布较为均匀,3组中偶见纳米粒子团聚现象。对照组复合树脂EM最低。随着增强填料的加入,各组复合树脂的EM升高,3组最高,2组次之。0组复合树脂维氏显微硬度最低,与其他组比较差异有统计学意义(P<0.05)。随着介孔Al_(2)O_(3)含量增加,复合树脂维氏显微硬度逐渐增加,2组和3组复合树脂维氏显微硬度均超过45 HV,分别较对照组复合树脂提高了29.73%和33.82%,较0组复合树脂提高了51.34%和56.28%。各组复合树脂的DC比较差异无统计学意义(P>0.05)。各组复合树脂固化深度>4 mm,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。0组复合树脂WCA最小,随着介孔Al_(2)O_(3)含量增加,复合树脂的疏水性提高,但WCA值均保持在80°以下。3组复合树脂WCA最大,但与2组比较差异无统计学意义(P>0.05)。增强填料的加入降低了复合树脂的吸水/溶解性。CCK-8法,各组L929细胞的RGR均大于75%,符合体外安全标准。1组、2组和3组L929细胞的RGR高于其他组,展现出良好的生物相容性。结论:增强填料的引入赋予复合树脂优异的抗菌活性和良好的机械性能。本实验条件下,2组复合树脂抑菌性和机械性能综合最佳,是一种具有良好临床应用潜力的牙科修复材料。 展开更多
关键词 复合树脂 二氧化钛 介孔氧化铝 抗菌性能 机械强度
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锶和氮改性二氧化钛/纳米羟基磷灰石复合树脂的制备和性能
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作者 赵远航 闫琳琳 +7 位作者 宋嘉卓 邹馨颖 赵红 刘新 陈佳文 于依岩 张志民 张红 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1067-1075,共9页
目的:制备锶和氮改性二氧化钛(Sr-N-TiO_(2))/纳米羟基磷灰石(n-HA)复合树脂,并对其基础性能、抗菌性能、再矿化能力和生物安全性进行评价,阐明新型复合树脂的抗菌机制。方法:Sr-N-TiO_(2)与n-HA组合作为增强填料,制备复合树脂,分为不... 目的:制备锶和氮改性二氧化钛(Sr-N-TiO_(2))/纳米羟基磷灰石(n-HA)复合树脂,并对其基础性能、抗菌性能、再矿化能力和生物安全性进行评价,阐明新型复合树脂的抗菌机制。方法:Sr-N-TiO_(2)与n-HA组合作为增强填料,制备复合树脂,分为不含增强填料的对照组和3个实验组,根据实验组新型复合树脂中增强填料质量分数不同又分为2.5%增强填料组、5.0%增强填料组和7.5%增强填料组。采用傅里叶红外吸收光谱分别检测光固化60 s前后各组复合树脂的红外光谱,计算复合树脂双键转化率。使用直径4 mm、高10 mm的模具制备各组复合树脂试件,计算光照20 s后各组复合树脂试件固化深度。每组制备3个复合树脂试件,将各组试件与稀释的变异链球菌液共培养,通过平板菌落计数法检测各组试件表面黏附细菌菌落数并计算抗菌率,采用活/死细菌染色法观察各组复合树脂试件表面活/死细菌比例及形态表现。将各组复合树脂试件于人工唾液中浸泡1、3、5和7 d,采用扫描电子显微镜(SEM)观察各组试件表面再矿化情况。小鼠纤维细胞(L-929细胞)接种于各组复合树脂浸提液中,采用CCK-8法分别于1、2和3 d时检测各组细胞相对增殖率(RGR),进行细胞毒性等级评价。结果:随着复合树脂中增强填料比例的增加,新型复合树脂双键转化率和固化深度呈降低趋势,但均达到临床使用标准。与对照组比较,2.5%和5.0%增强填料组新型复合树脂双键转化率差异无统计学意义(P>0.05),7.5%增强填料组新型复合树脂双键转化率明显降低(P<0.05)。与对照组比较,各实验组新型复合树脂固化深度明显降低(P<0.05或P<0.01),表面黏附细菌菌落计数明显减少(P<0.01)。当增强填料比例达到5.0%时,新型复合树脂抗菌率大于90%。与对照组比较,各实验组新型复合树脂试件表面活细菌数随增强填料比例升高逐渐减少。SEM观察,各实验组新型复合树脂试件表面可见矿化结节,并随时间延长和增强填料比例升高而增多,处理7 d后,5.0%和7.5%增强填料组新型复合树脂试件表面几乎被矿化结节完全覆盖。生物安全性实验,各组细胞RGR均大于75%,细胞毒性等级均≤1级。结论:改性后的新型复合树脂符合临床标准,并具有抗菌性能和再矿化能力,同时生物安全性较高。 展开更多
关键词 复合树脂 龋病 继发龋 抗菌性 再矿化
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