药物增强型等离子体对感染根管细菌生物膜影响的实验研究

In the present study, our team designs this new-type installation of non-equilibrium plasmas modified with medication. It is investigated the intensity of UV radiation, the flow of charged particles and the concentration of various reactive species by setting different physical parameters, which makes this device complete the root canal disinfection. It is further evaluated the antibacterial activities against Endodontic bacterial biofilms in vitro, in teeth and in animal models, and then estimated the biosecurity in cells by plasma jet with medication. Finally it is analyzed the effects by plasma modified with medication against pulp and periapical diseases. The application of atmospheric pressure non-equilibrium plasmas in this study is a novel concept and scientific evidences in Stomatology and attracting widespread applications in therapy of oral diseases and maintenance of dental hygiene.

本研究采用自行设计的一种新型常温大气压非平衡载药等离子体装置，通过设置其各种物理参数，调节其产生的紫外线辐射强度、带电离子流量、各种活性粒子浓度及药物剂量，优化形成药物增强型等离子体射流，使之产生消毒根管的功效；通过针对感染根管细菌生物膜的体内外实验、细胞组织实验及动物实验等，评价其有效性和生物安全性；并综合评估其在治疗牙髓根尖周病中所起的作用。该项研究将为大气压非平衡等离子体射流技术在口腔医学中的应用提供科学依据和新的理念，在常见口腔疾病治疗和口腔护理方面将产生广泛的应用前景。

在原大气压非平衡等离子体射流装置基础上，本团队自行设计改装成了载药等离子体射流装置，可调整其放电参数、工作气体组分、气体流速及载药剂量，利用该装置产生的承载2%洗必泰等离子体进行如下实验：在牛牙本质块上分别建立1w及3w粪肠球菌生物膜模型和1w和3w多细菌生物膜的体外实验模型，用该载药等离子体进行处理，LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability试剂盒L-7012染色后进行激光扫描共聚焦显微镜观察，结果表明其具有良好的渗透杀菌功效；在离体牙单根管内建立粪肠球菌生物膜体外实验模型，用该载药等离子体进行分组处理，取不同处理组的菌液，平均Log10CFU计数显示联合应用2%CHX冲洗和载药等离子体效果最佳；在离体牙的牙本质小块上建立1d和3w粪肠球菌生物膜模型，应用该载药等离子体进行分组处理，LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability试剂盒L-7012染色后进行激光扫描共聚焦显微镜观察，结果表明药物增强型等离子体的灭菌效果最强；另取牙体组织，用该载药等离子体处理，扫描电镜显示增强型等离子体处理组与其他处理组或对照组无差异；取地鼠若干，用该等离子体进行单次及多次（三次）口腔粘膜刺激实验，24h后进 行HE染色，镜下发现其口腔粘膜无明显的炎症反应；培养人成纤维细胞，用增强型等离子体处理后以CCK-8法和流式细胞术检测细胞毒性，显示在一定处理时间范围内，细胞存活良好，证实了其生物安全性；用比格犬建立根尖周炎模型，载药等离子体分组处理后X线根尖片、CBCT和Micro—CT显示等离子体实验组根尖部炎症有效控制。实验结果为进一步寻求载药等离子体防治牙髓根尖周疾病的方法提供了理论和实验依据。该项研究将为大气压非平衡等离子体射流技术在口腔医学中的应用提供一种新的理念，在常见口 腔疾病治疗和口腔护理方面具有广泛的应用前景。