大气压放电冷等离子体处理氧化锆基台对种植体周围软组织结合及细菌附着的影响及机制探究

The sealing structure formed by implant abutment and surrounding soft tissue plays an important role in achieving good functional and aesthetic effects and maintaining long-term stability of implant restoration. The zirconia abutment has good mechanical and aesthetic properties and biocompatibility. It is of great significance to improve the surface properties of zirconia abutment to obtain a good attachment of surrounding soft tissue and reduce the attachment of the peri-implantitis pathogenic bacteria. Previous researches of the research group have proved that the treatment of zirconia by cold atmospheric plasma (CAP) can increase the surface wettability of material and enhance the adhesion and proliferation ability of human gingival fibroblasts. The object of the Project is that the surface of zirconia treated by CAP can inhibit the attachment of peri-implantitis pathogenic bacteria while promoting the attachment of soft tissue around the implant. The Project will conduct the research from the cell, bacteria, and animal level: effects of CAP treated zirconia surface on biologycal behaviours of human gingival fibroblasts, human gingival epithelial cells and main peri-implantitis pathogenic bacteria; effects of CAP treated CAD/CAM integrated zirconia implants on the healing of soft tissue around the Beagle abutment; the Project will explore the mechanisms from the perspective of material and molecular biology. Thus, will provide a safe, efficient and convenient method for the treatment of zirconia abutment, and provides a theoretical basis for this method.

种植体基台与周围软组织袖口形成的封闭结构对种植修复功能、美学效果及长期稳定起重要作用。氧化锆基台具有出色的机械学、美学性能及生物相容性。改性氧化锆基台材料表面，获得与周围软组织良好的结合并减少种植体周围炎致病菌附着具有重要意义。本课题组前期研究证实：大气压放电冷等离子体（CAP）处理氧化锆可增加材料表面润湿性，提高人牙龈成纤维细胞的粘附及增殖能力。本项目以“经CAP处理的氧化锆材料表面可在促进种植体周围软组织结合的同时抑制种植体周围炎致病菌附着”为研究目标。本项目将从细胞、细菌、动物水平进行研究：经CAP处理不同时长的氧化锆表面对人牙龈成纤维细胞、人牙龈上皮细胞及种植体周围炎主要致病菌的生物学行为的影响；经CAP处理的CAD/CAM一体化氧化锆种植体对比格犬基台周围软组织愈合的影响；探究作用机制。从而为氧化锆基台改性提供一种安全、高效、便捷的方法，并为此方法提供理论依据。

研究背景：种植体基台与周围软组织间结合直接影响种植修复的功能、美学效果以及长期稳定性。改性种植体基台表面，获得与周围软组织良好的结合对预防并减轻植体周病、保障种植修复的预后具有重要意义。.研究内容：以不同种类气体为工作气体的大气压放电冷等离子体处理氧化锆试件。使用扫描电镜观察处理前后氧化锆试件表面的微观形貌，使用接触角测试仪和XPS分析材料表面理化性能。在处理前后的氧化锆试件表面培养人牙龈成纤维细胞，利用激光共聚焦显微镜观察细胞早期粘附形态，测定细胞数量、面积和周长；CCK-8实验测定细胞增殖情况Realtime PCR检测细胞粘附和分化相关基因的表达。在处理前后的氧化锆试件表面培养变异链球菌及牙龈普林单胞菌。使用活死菌染色法和SEM观察变形链球菌和牙龈卟啉单胞菌粘附情况，计算活菌的粘附面积比。使用MTT法测定等离子体处理后不同时间点氧化锆表面细菌数量，探究等离子体处理抑制细菌生长时效性。将氧化锆种植体植入比格犬体内，免疫组化检测细胞粘附相关蛋白的表达。.重要结果:经等离子体处理后氧化锆试件表面成功接枝含氧官能团，润湿性提高。人牙龈成纤维细胞在处理后的试件表面黏附相关基因表达显著上调，黏附及增殖数量显著增加。变异链球菌及牙龈普林单胞菌因处理后氧化锆表面含氧官能团增加致黏附数量显著降低。等离子体处理氧化锆后对上述两种细菌的抑制作用达14天。.科学意义：等离子体处理氧化锆基台可在不改变基台表面形貌的前提下促进种植体周围软组织附着并抑制植体周病致病菌的黏附与增殖。本研究对预防植体周病的发生，提高种植修复的预后，具有重要意义。