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1、1氧化锆全瓷材料生物安全性评价作者：杨洪涛 吕隆鲲 刘晓敏 【摘要 】 目的 评估氧化锆全瓷材料组织相容性及生物安全性。方法 用氧化锆全瓷材料试件的浸提液分别进行四氮唑盐比色法(MTT)体外细胞毒性试验和溶血试验。结果 氧化锆全瓷材料组织相容性的细胞毒性评分小于 I 级，溶血率为 2.16%（P0.05） ，无急性毒性反应，无溶血反应。结论 氧化锆全瓷材料具有良好的组织相容性及生物安全性，作为种植体基台材料具有极高的临床应用价值及发展前景。 【关键词】氧化锆 口腔种植 溶血实验 【Abstract】 Objective To evaluate the histocompatibility an
2、d biological safety of zirconia ceramic materials.Methords Using the leach liquor of zirconia ceramic materials specimens to conduct the external cytotoxicity test and the hemolysis test separately.Results The score of histocompatibility cytotoxicity of Zirconia ceramic materials is less than level
3、I .Hemolysis rate is 2.16% (P 0.05).There is no acute toxicity reaction and no haemolytic reaction.Conclusions Zirconia ceramic materials have good histocompatibility and biological safety,and have high value 2of clinical application and development prospect to be drill base of implants. 【Key words】
4、 zirconia Oral Implantology hemolysis test 牙种植修复技术作为牙列缺损缺失修复的主要方法之一，目前广泛应用于临床。牙种植体基台作为种植义齿露在粘膜外的部分，起着将种植体与上部结构连接在一起的作用。其材料的好坏直接影响种植修复的结果。近年来，国内外有大量的学者对氧化锆陶瓷材料作为种植牙基台材料进行研究，本文从两种体外实验即 MTT 和溶血试验，来检测氧化锆陶瓷材料的组织相容性和生物安全性，初步评价其临床应用的可行性。 1 材料和方法 1.1 材料的制备与浸提液提取 氧化锆陶瓷材料由康思特先进陶瓷有限公司与青岛大学医学院附属医院口腔科共同研究制备。将经过环
5、氧乙烷灭菌的氧化锆陶瓷材料以 1g 材料5ml 介质的比例，放入小牛血中；以 5g 材料10ml 介质的比例，放入生理盐水中，分别制备成氧化锆陶瓷材料小牛血清浸提液和生理盐水浸提液，过滤除菌，4冰箱保存备用。 1.2 细胞毒性试验 1.2.1 实验方法 采用 L929 细胞（青岛大学遗传实验室馈赠)经复苏、传代后，将细胞培养基配制 1104 个ml 细胞悬液分注于 96 孔塑料培养皿中，每孔 100l，每组每观察期至少 8 孔，细胞培养箱内培养324h。然后弃去原培养基，用 PBS 洗涤 2 次，试验组加入 100l 小牛血清浸提液，阴性对照组加入 100l 小牛血清，阳性对照组加入64g/L
6、 苯酚溶液，培养 2、4d 和 7d。弃去培养皿中的浸提液和培养基，加入 20l/孔的 MTT 液，继续培养 6h，吸去原液，加入150l孔二甲亚砜，振荡 10min，在 BECKMAN DU640 紫外分光光度计以 500nm 波长测定吸光度 OD 值，并计算细胞的相对增殖度(RGR)。RGR=(试验组 OD 值- 空白 OD 值)(阴性对照组 OD值-空白 OD 值)。 1.2.2 细胞毒性分级与判定 RGR100%评为 0 级；RGR 在 75%99%之间评为 I 级；RGR在 50%74%之间评为 II 级；RGR 在 25%49%之间评为级；RGR 在 1%24%之间评为 级；RGR
7、 为 0 时评为 V 级)。实验结果为 1 或 0 级反应为合格，实验结果为级反应时需结合细胞形态综合评价，实验结果为V 级反应为不合格。 1.3 溶血试验 1.3.1 制备新鲜稀释血 抽取 20ml 新鲜兔全血中加入 lml 2(20gL)草酸钾生理盐水溶液，调整生理盐水用量，使稀释后的抗凝兔血 0.2ml 在 10ml 蒸馏水中于紫外分光光度仪 545nm 处的吸光度值为 0.80.3。 1.3.2 实验方法 取 10ml 生理盐水浸提液，滴加 0.2ml 新鲜抗凝兔血，混匀，置37恒温水浴箱中保持 60 分钟。所有试管经 3000 r/min 750g 离4心 5min，取上清液，于紫外
8、分光光度仪下以 545nm 波长测定光吸收度，并计算溶血率。溶血率计算公式：溶血率=(实验组吸光度-阴性对照组吸光度)( 阳性对照组吸光度 -阴性对照组吸光度)100%。其中，阴性对照为生理盐水，阳性对照为蒸馏水。实验重复三次。 1.3.3 结果评定 溶血率0.05)，与阳性对照组比较差异有显著性(P0.01)。氧化锆陶瓷材料小牛血清浸提液对 L929 细胞的细胞毒性均为 1 级(表 1)，符合国家医用生物材料细胞毒性要求2 。 表 1 细胞毒性实验各组 OD 值、RGR 及细胞毒性分级2.2 溶血实验 氧化锆陶瓷材料生理盐水浸提液组吸光度为 0.0400.003，阴性对照组吸光度为 0.00
9、90.001，阳性对照组吸光度为0.9880.031，根据溶血率公式计算氧化锆陶瓷材料生理盐水浸提液的溶血率为 2.16%，溶血率5%，符合溶血实验要求。 53 讨论 牙种植体基台是种植义齿露在粘膜外的部分，将种植体与上部结构连接在一起的装置。自 20 世纪 60 年代至今，种植牙所使用的基台都是金属钛制成的，但是在临床使用过程中，人们逐渐发现钛金属会释放离子，引起流电效应；产生牙龈黑线而影响了美学效果，降低了牙种植的修复成功率。而陶瓷材料由于克服了钛等金属材料的缺点，在口腔修复领域应用日益增多。在众多陶瓷材料使用中，人们逐步发现稳定性氧化锆陶瓷（PSZ）的某些性能可能在一定程度上能改善陶瓷材
10、料的脆性使其已有可能可作为种植牙基台材料。目前国内外许多学者都对其组织相容性和生物安全性进行了大量的研究。 本实验通过体外实验即四氮唑盐比色法(MTT)体外细胞毒性试验和溶血试验测定氧化锆陶瓷材料生物安全性。MMT 法是一种国际标准检测细胞存活和生长的实验方法，其原理是活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源的 MTT 还原为难溶性的蓝紫色结晶物(Formazan)并沉积在活细胞中，而死亡细胞因对 MTT 不起作用而不会被染色。由于 MTT 结晶物形成量与细胞数呈正比，故 OD 值就能间接反映活细胞数量。通过计算出不同浓度试验材料浸提液作用下的细胞增殖度，可以对该材料的细胞毒性作用作出可靠的定量评
11、价。早在 1995 年，Harmand3等证明了氧化锆粉末对人体巨噬细胞、成纤维细胞、成骨细胞的毒性很低，细胞可以贴壁生长。Covacci4等于 1999 年通过体外细胞培养证明了高纯度氧化锆陶6瓷不引起细胞转化。C.Piconi5等亦认为氧化锆材料无诱变和致癌作用。本实验结果显示 2d、4d 、7d 后的氧化锆陶瓷材料小牛血清浸提液细胞毒性分级均为 0 级，7d 后的氧化锆陶瓷材料小牛血清浸提液细胞毒性分级 0 或 1 级别，与阴性对照组相比无明显差异，这表明氧化锆陶瓷材料无细胞毒性作用。 本实验还通过溶血试验从临床方面研究氧化锆陶瓷材料组织相容性，实验结果提示氧化锆陶瓷材料在生物体内化学性
12、质稳定，无组成元素溶出，故不会因材料可溶性残余分子的化学作用导致生物体急性反应及溶血作用，说明氧化锆陶瓷材料组织无全身急性毒性及溶血反应。 本实验通过 MTT 体外细胞毒性试验和溶血试验发现氧化锆陶瓷材料具有较好的组织相容性及生物安全性，初步证实其作为种植基台材料具有广阔的临床应用前景。今后尚需对其作进一步的研究。 参 考 文 献 1王喜云.生物材料的生物学评价方法研究进展J. 生物医学工程学杂志,2007,26（2）： 95-97. 2金恩，焦艳军.氧化锆陶瓷在口腔医学领域中的应用J.国际口腔医学杂志，2007，34（1）:62-64. 3张斌，陈吉华.牙科用 Ce-Y-Mg 复合稳定氧化锆
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