关于纳米缓慢控释系统在治疗牙周炎及牙槽骨再生中的应用研究

Periodontitis, caused by dental plaque (oral biofilm), is known as a common chronic infection in oral diseases, featured by inflammatory response of local tissue, loss of attachment, absorption of alveolar bone and tooth mobility/loss. It is the main reason for tooth loss in adulthood. Studies have shown that the destruction in periodontal tissue caused by bacteria is a multi factor consequence of inflammation and immune reactions. Technically, plaque control, anti-inflammation and osteogenesis are equally important and required during the treatment of periodontitis and tissue regeneration. Yet there is no such cure combining 3 remedies in one to treat periodontitis. In this proposal, a multi factors controlled release nano vehicle is designed releasing silver ion, lithium ion and BMP-2 in order to control bacteria, anti-inflammation and to promote bone formation, which creates a microenvironment that is tissue regeneration friendly. Eventually, the degradation of nano vehicle is matched to the release of treatment elements in accordance to the regeneration rate of periodontal tissue via the adjustment of the material by in vitro and in vivo studies to facilitate the ultimate goal of more efficient and stable tissue regeneration as well as treatment outcome.

牙周炎是一种常见的口腔慢性感染性疾病，由牙菌斑（生物膜）引发局部软硬组织炎症反应，导致牙周组织附着丧失和牙槽骨吸收，造成牙齿松动和脱落，是成人失牙的最主要原因。研究表明细菌产生致炎因子、介导宿主的炎症和免疫反应，导致牙周组织破坏和丧失，是一个环环相扣、周而复始的连锁反应。理论上，在控制牙周炎和促进组织修复的治疗过程中，三个方面缺一不可。然而，目前尚未见报道任何治疗手段能够将三个治疗手段联合并且同时使用。本课题通过制备具有多重控释特性的纳米材料依次降解释放银离子、锂离子和BMP-2来达到抑制细菌、阻断炎症反应和促进牙槽骨再生的三重治疗目标，建立一个有利于牙周组织修复和再生的微环境。通过体外和体内实验，不断地对纳米材料进行调整，最终获得纳米材料载体降解与治疗因子释放的速率一致并且遵循牙周组织修复的生理速率。最终为实现慢性牙周炎更高效、更稳定的组织修复和远期治疗效果奠定基础。

牙周炎是一种常见的口腔慢性感染性疾病，由牙菌斑（生物膜）引发局部软硬组织炎症反应，导致牙周组织附着丧失和牙槽骨吸收，造成牙齿松动和脱落，是成人失牙的最主要原因。研究表明细菌产生致炎因子、介导宿主的炎症和免疫反应，导致牙周组织破坏和丧失，是一个环环相扣、周而复始的连锁反应。理论上，在控制牙周炎和促进组织修复的治疗过程中，三个方面缺一不可。然而，目前尚未见报道任何治疗手段能够将三个治疗手段联合并且同时使用。本课题通过制备具有多重控释特性的材料依次降解释放银离子、锂离子和BMP-2来达到抑制细菌、阻断炎症反应和促进牙槽骨再生的三重治疗目标，建立一个有利于牙周组织修复和再生的微环境。通过体外和体内实验，旨在合成出载体降解与治疗因子释放的速率一致并且遵循牙周组织修复的生理速率。最终为实现慢性牙周炎更高效、更稳定的组织修复和远期治疗效果奠定基础。.I．体外实验获得金属离子的工作浓度范围（锂离子>5 mM；银离子>50 µg/ml）两种金属离子均具有较为宽泛的适宜工作浓度，为后续合成控释系统的构建提供了一个较为宽松的平台。.II．纳米控释系统：电喷法分别合成第一层（直径约为30 µm）和第二层（直径约为50 µm）微球。检测微球及材料的生物安全性和释放治疗因子的关键物理性质。体外实验获得BMP-2的工作浓度：10 ng/ml。目前正在分析金属离子释放数据。已发表纳米控释系统释放BMP-2和成骨效果的体外工作。.III．体外实验确定1 μg/ml LPS刺激牙髓干细胞产生炎症最佳时间为3h；确定2.5 mM锂离子能有效抗炎；25 µg/ml银离子能有效抑菌。该工作支持控释系统的临床应用前景：在保证治疗效果的同时，确实能够将治疗因子的需求量降到一个较低的水平。这对于控释系统局部用药提供了坚实的理论基础：一方面在局部治疗区域可以获得稳定且持续的治疗效果；另一方面较低浓度治疗因子的局部浓集避免了控释系统对全身的影响。.IV．体内研究：已建立牙周炎模型并放置纳米控释载药系统。尚未整理出结论性实验结果。