歯科用ジルコニアインプラント表面へのアリルアミンコーティングは、invitroでは骨形成分化を促進し、invivoではオッセオインテグレーションを促進する

Allylamine coating on zirconia dental implant surface promotes osteogenic differentiation in vitro and accelerates osseointegration in vivo.

抄録

目的:

グロー放電プラズマ（GDP）法は、ジルコニア製歯科用インプラント表面にアリルアミンを移植し、オッセオインテグレーションを促進する有効性が証明されている。この研究では、異なるエネルギー設定（25、50、75、100、200W）でGDPを使用したジルコニア歯科インプラントの特性の向上について、invitroおよびinvivoの両方で検討した。

OBJECTIVES: The glow discharge plasma (GDP) procedure has proven efficacy in grafting allylamine onto zirconia dental implant surfaces to enhance osseointegration. This study explored the enhancement of zirconia dental implant properties using GDP at different energy settings (25, 50, 75, 100, and 200 W) both in vitro and in vivo.

材料と方法:

invitro分析には、走査型電子顕微鏡、濡れ性評価、エネルギー分散型X線分光法などが含まれる。invivo実験では、ウサギの大腿骨にジルコニア歯科インプラントを埋め込み、その後、衝撃安定性試験、マイクロCT、組織形態測定によって評価した。

MATERIALS AND METHODS: In vitro analyses included scanning electron microscopy, wettability assessment, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and more. In vivo experiments involved implanting zirconia dental implants into rabbit femurs and later evaluation through impact stability test, micro-CT, and histomorphometric measurements.

結果:

その結果、25Wおよび50WのGDPアリルアミン・グラフトは、MG-63細胞の増殖にプラスの影響を与え、アルカリホスファターゼ活性を増加させることが示された。遺伝子発現解析により、OCN、OPG、およびCOL-Iのアップレギュレーションが明らかになった。25Wと50WのGDPアリルアミン・グラフトは、いずれもジルコニアの表面特性を有意に改善した（p<.05、p<.01、p<.001）。しかし、最適なエネルギー設定による25Wアリルアミン移植のみが、インプラント周囲の骨レベルの低下を防ぎながら、invivoオッセオインテグレーションと新生骨形成を促進した（p<.05, p<.01, p<.001）。

RESULTS: The results demonstrated that 25 and 50 W GDP allylamine grafting positively impacted MG-63 cell proliferation and increased alkaline phosphatase activity. Gene expression analysis revealed upregulation of OCN, OPG, and COL-I. Both 25 and 50 W GDP allylamine grafting significantly improved zirconia's surface properties (p < .05, p < .01, p < .001). However, only 25 W allylamine grafting with optimal energy settings promoted in vivo osseointegration and new bone formation while preventing bone level loss around the dental implant (p < .05, p < .01, p < .001).

結論:

本研究は、Zrインプラント表面の生物活性を向上させる有望な方法を提示した。

CONCLUSIONS: This study presents a promising method for enhancing Zr dental implant surface's bioactivity.