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表2 混合菌培养环境中试件表面各菌粘附量的测定结果 (×107CFU/L)
| 材料 |
培养时间 |
| 2 d |
7 d |
14 d |
| S.s |
F.n |
P.g |
S.s |
F.n |
P.g |
S.s |
F .n |
P.g |
| TA2 |
1.258 |
0.115 |
0.010 |
1.510 |
0.201 |
0.020 |
1.610 |
0.226 |
0.060 |
| TC4 |
0.568 |
0.052 |
0.008 |
1.093 |
0.102 |
0.021 |
1.301 |
0.135 |
0.066 |
统计分析结果表明:各培养时间段内,两种材料组间的单一菌及混合菌中各组成菌(除P.g外)粘附量差异均有统计学意义(P<0.05),可见在实验期内,无论是单一或混合龈下优势菌在纯钛表面的粘附量均明显高于钛合金;此外各材料组内,不同培养时间段间的细菌粘附量差异亦有统计学意义(P<0.05),即细菌在材料表面的粘附量随培养时间的延长而增加。
2.2 孵育后试件表面的扫描电镜观察(见图1~10)
图1 TA2表面S.s的粘附情况(培养2 d),SEM×3000
图2 TA2表面S.s的粘附情况(培养14 d),SEM×5000
图3 TC4表面P.g的粘附情况(培养7 d),SEM×4000
图4 TC4表面P.g的粘附情况(培养14 d),SEM×4000
图5 TC4表面F.n的粘附情况(培养2 d),SEM×5000
图6 TC4表面F.n的粘附情况(培养7 d),SEM×5000
图7 TA2表面混合菌的粘附情况(培养2 d),SEM×3000
图8 TA2表面混合菌的粘附情况(培养7 d),SEM×6000
图9 TC4表面混合菌的粘附情况(培养2 d),SEM×6000
图10 TC4表面混合菌的粘附情况(培养7 d),SEM×5000
电镜观察发现,两种种植材料的表面形貌相似,均存留机械打磨的划痕。单一培养条件下,可见S.s、F.n、P.g的菌体形态分别为球状、球杆状及杆状(图1、3、5);随培养时间的延长,细菌粘附密度增大,且在材料表面的缺陷部位如划痕、凹陷处,细菌聚集更为显著(图2、4);杆菌呈现出以与划痕垂直方向粘附的独特方式排列(图5、6)。混合培养条件下,可见孵育2 d后的材料表面已有球杆菌附着(图7、9);孵育7 d后细菌粘附密度增大,各菌间的集聚现象更为普遍,球菌有以杆菌为核心包绕分布的趋势(图8、10)。
3 讨 论
3.1 龈下优势菌在钛种植材料表面的粘附
粘附是细菌成为口腔固有菌群甚至致病的前提条件,该过程机制虽复杂,但本质仍是被粘附基质表面与细菌表面间的相互作用,因此基质及细菌表面的化学成分和物理特性是决定材料表面所粘附微生物的种类、数量及部位的重要因素〔2〕。钛及钛合金种植材料表面通常均存在一层钛氧化膜,物化性能较稳定,但在体液环境中可因发生水化作用而形成富羟基外层,对于唾液及龈沟液中的一些生物活性大分子有选择性吸附作用;另一方面许多细菌表面均有被称为“粘结素”的表面立体化学结构,如S.s表面有能结合唾液酸的蛋白,P.g表面的菌毛、细菌血凝集素等,基质表面所吸附的大分子与细菌表面的粘结素之间可通过 “受体—配体”作用模式相互结合,成为介导细菌特异性粘附于种植材料表面的分子基础〔4〕。本研究结果表明,在实验程期内,无论是单一或混合龈下优势菌培养环境中,各菌在钛合金表面的粘附量均明显低于纯钛。由于采取批量加工试件、扫描电镜定性观察等措施可以较好地保证两种材料的表面粗糙度等物理特性的一致性,因此材料表面层的化学组分差异可能与之有关。虽然钛种植材料均有氧化膜外层,但钛合层(TC4)表面的氧化膜中除含氧化钛外,还含有氧化铝、氧化钒,后两者化学稳定性更强,不易水化形成富羟基区,从而影响材料表面对龈沟液中生物大分子的吸附,故介导细菌粘附的作用相对较弱,造成细菌粘附量降低。另外材料基体组成及晶格排列的差异,亦使其对表面层的电场效应亦有所不同〔5〕,可能致使材料表面特性变化而影响细菌粘附。同时也提示,钛合金作为种 植材料应比纯钛更利于种植体周菌斑控制。
责任编辑:姚红祥 |