贗復用硅橡膠老化后機械及生物性能的實驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目的:硅橡膠是修復頜面部組織缺損時最常用的贗復體材料。關于贗復用硅橡膠機械性能的改進的研究有很多,而關于老化后贗復用硅橡膠的機械性能及生物學性能改變的實驗研究比較少,因此本實驗主要是對贗復用硅橡膠老化后表面元素的變化及老化后機械性能、生物安全性能的改變作了初步研究。為進一步探討是否老化后的硅橡膠對周圍軟組織存在一定的毒性或者誘導周圍粘膜、皮膚細胞生物學行為改變,本研究試圖為臨床安全使用硅橡膠提供理論依據(jù)和參數(shù)。 方法:

2、1. 老化后硅橡膠表面元素分析:按照國家標準GB/T 529-1999、GB/T 528-1998和GB/T 531-1999分別將國產(chǎn)液態(tài)雙組份硅橡膠(SEI)和進口硅橡膠(A-2186)制備成測撕裂強度、拉伸強度、扯斷伸長率、邵氏硬度標準試樣。依照GB/T 3512-2001標準,在250℃的條件下,將國產(chǎn)液態(tài)雙組份硅橡膠(SEI)和進口硅橡膠(A-2186)標準試樣分別進行熱空氣老化24 h、48 h、72 h,制備成三個不同老化

3、時間后試樣。利用X射線能量衍射(EDAX)分析兩種硅橡膠分別老化24 h、48 h、72 h后的主要表面元素變化。 2. 老化后硅橡膠機械性能測定:制備老化后硅橡膠試樣方法同上,按照國家標準GB/T 529-1999、GB/T 528-1998和GB/T 531-1999,對老化24 h、48 h、72 h后兩種硅橡膠的標準試樣進行撕裂強度、拉伸強度、扯斷伸長率、硬度進行測定。兩種硅橡膠常態(tài)及每個老化時間點試樣數(shù)均為15個:其中

4、撕裂強度試樣5個、拉伸強度、扯斷伸長率試樣5個、邵氏硬度試樣5個。 3.老化后硅橡膠生物安全性初步評價:使用撕裂強度、拉伸強度、扯斷伸長率、硬度測定完畢的材料,按照國家標準GB/T 16886,對老化24 h、48 h、72 h后兩種硅橡膠分別進行細胞毒性試驗、急性溶血試驗、致敏試驗以對其生物安全性進行初步評價。 結果: 1. 外觀大體觀察,老化不同時間后的各組硅橡膠色澤、觸感均出現(xiàn)不同程度的變化。隨著老化時間的

5、延長,A-2186和SEI硅橡膠色澤漸不透明,觸感變硬、質(zhì)地變脆,其中老化72 h后的A-2186和SEI均發(fā)生脆裂現(xiàn)象,特別是老化72 h后SEI,質(zhì)地脆,極易碎。這與長期臨床使用后老化的贗復體的變化極為相似。 2. 老化后的硅橡膠表面元素變化不明顯,除了本身微量的Mo、Tc元素有所增加外,并未檢測除其他的重金屬從表面游離出。A-2186隨著被熱空氣加速老化時間的延長,Si元素Wt%和At%無明顯差異,P>0.05;Mo元素的

6、含量有微量的增加(Wt%:從0.548±0.079到1.017±0.006;At%:從0.162±0.025到0.303±0.006),P<0.05;Tc元素的含量有微量的降低(Wt%:從2.360±0.135到1.557±0.055;At%:從0.648±0.057到0.460±0.017),P<0.05。SEI隨著被熱空氣加速老化時間的延長,Si元素含量有所降低(Wt%:從95.152±0.164到93.505±0.725;At%:

7、從98.532±0.053到98.013±0.229),P<0.05;Mo元素的含量有所增加(Wt%:從4.095±0.219到5.280±0.386;At%:從1.242±0.022到1.623±0.124),P<0.05;Tc元素的含量也有所增加(Wt%:從0.755±0.101到1.465±0.279;At%:從0.228±0.033到0.368±0.135),P<0.05。 3. 老化24 h、48 h后的A-2186和

8、SEI的各項機械性能指標都有明顯變化,總體機械性能降低。隨著老化時間的延長,A-2186和SEI的撕裂強度、扯斷伸長率都在降低(P<0.05),兩者的硬度都在增加(P<0.05)。A-2186的拉伸強度也隨著老化時間的延長在降低(P<0.05),而SEI的拉伸強度在老化24 h以內(nèi)有所下降,但24 h后拉伸強度有所回升(P<0.05)。在老化24 h內(nèi),A-2186的硬度增加變化明顯不如SEI的硬度增加變化。但老化48 h后,A-218

9、6的硬度變化較快(P<0.05)。老化72 h 后A-2186和SEI的硬度均已增加到常態(tài)時硬度的一倍以上。從分別老化了48 h和72 h的A-2186和SEI的實驗試樣看,兩者均已明顯變脆,特別是老化72 h的SEI,試樣從熱空氣老化箱中取出時,稍施加用力即發(fā)生斷裂,基本上不適合再作為贗復體材料使用。 4. 生物安全性評價試驗結果顯示:體外細胞毒性實驗說明,老化48h后的SEI表現(xiàn)出輕微的細胞毒性(2級),老化72h后的A-2

10、186和SEI均有輕微的細胞毒性(2級);急性溶血實驗結果顯示,老化后的兩種硅橡膠具有血液相容性;致敏實驗得到結論,老化后兩種硅橡膠并無明顯致敏性。 結論: 1.通過對老化后硅橡膠X射線能量衍射(EDAX)分析,可見除了兩種贗復用硅橡膠表面元素Si、Mo、Tc有微量的變化,同時并未檢測出其他的重金屬從表面游離出。臨床已廣泛應用硅橡膠作為植入體和藥物緩釋載體,因此Si不具有影響硅橡膠材料生物安全性的作用。Mo、Tc元素也都

11、有被應用于臨床的報道。本實驗中老化后硅橡膠中Mo、Tc元素含量的微量變化和老化后硅橡膠機械生物性能變化之間暫時還未找到相關必然的聯(lián)系。 2.通過對老化后硅橡膠的機械性能的測定,可見老化24 h后兩種硅橡膠的硬度就都出現(xiàn)了較大程度的變化;隨著老化時間的延長,兩種硅橡膠的撕裂強度和拉伸強度都明顯降低,說明老化后兩種材料的抗撕裂和抗拉伸能力在降低,硬度在增加。臨床上,我們一般建議患者一年后就更換贗復體。這個實驗結果表明,當老化一定程度

12、后,贗復體硅橡膠材料已不具備適當?shù)臋C械性能,不能繼續(xù)使用。 3.通過對兩種硅橡膠老化后生物安全性的評價,可見老化48h后的SEI表現(xiàn)出輕微的細胞毒性,老化72h后的A-2186和SEI均有一定的細胞毒性,提示老化后硅橡膠對細胞可能產(chǎn)生一定的作用。但其溶血試驗和致敏試驗的結果均呈陰性。實驗結果說明當老化到一定程度以后,贗復體不僅機械性能下降,甚至還有一定程度的細胞毒性。而與贗復體接觸一般是粘膜和皮膚組織,因此建議臨床使用贗復體的患

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