11 - 12棕色老鼠

[上图]巴西和厄瓜多尔的研究人员使用棕色老鼠(鼠形)研究低强度激光治疗对种植体骨整合的影响。信贷:皮特的胡子, Flickr (CC BY 2.0)


使用天然和合成材料来替代或支持受损的生物结构并不是一个新概念这是已知最早的种植牙追溯到4000年前的古代中国。然而,只有在过去的一个世纪里,人们才知道生物相容性osteoconduction,骨整合已经成为种植体设计的主要考虑因素。

生物相容性是指植入物能在不引起不良生物反应的情况下完成预期功能的能力。在最好的情况下,生物相容性材料也会引起积极的反应,例如,促进骨传导,或骨组织在种植体表面的生长,骨整合,或种植体与周围骨融合的过程。

许多陶瓷和玻璃材料用于现代植入物具有生物相容性,能引起良好的骨传导和骨整合反应。然而,这些积极的反应还有进一步改进的空间,这就是为什么一些研究人员正在探索使用低级的激光治疗(LLLT)在骨移植中的应用。

LLLT,或光生物调节,是一种相对新的和快速发展的技术,用于促进组织愈合和疼痛缓解在广泛的软组织损伤和疾病。它被认为是通过一种光化学反应来工作的,这种反应发生在组织暴露在低水平的红色或近红外光下。但是“其潜在的生化机制仍不清楚,所以它的使用主要是经验性的。麻省总医院的研究人员解释说

虽然LLLT主要用于治疗软组织疾病,但一些研究也调查了LLLT治疗骨缺损的潜力。例如,研究在这里在这里,在这里显示红外低密度激光可改善不同类型骨传导性生物材料移植区域的骨组织形成。

当然,骨传导只是开发良好植入物的一个因素。如上所述,骨整合是研究人员在种植体设计中考虑的另一个过程。那么问题来了,LLLT也能帮助骨整合吗?在最近的一次开放获取的纸在美国,巴西和厄瓜多尔的研究人员探索了这个问题。

研究人员来自巴西的São Paulo州立大学和Uberlândia联邦大学,以及厄瓜多尔的旧金山基多大学。他们发表了一研究支持了LLLT诱导高度骨整合的假设。然而,LLLT的成功高度依赖于大量的参数,包括波长、通量、功率密度、脉冲结构和应用光的时间。因此,研究人员对这项新研究的目标是开始确定最佳参数以获得最佳结果。

他们使用了在去年的研究中使用的相同的骨传导替代品:脱蛋白牛骨(DBB)和基于羟基磷灰石和β-磷酸三钙(HA/TCP)的双相陶瓷。他们使用这些材料治疗三个月大的棕色大鼠的骨缺损,为此他们获得了São保罗州立大学动物使用研究伦理委员会的批准。

他们把老鼠随机分成六组。每组的设置是

  1. 缺陷填充DBB
  2. 用HA/TCP填充的缺陷
  3. 植入后用DBB填充缺损,用LLLT治疗
  4. 植入后用HA/TCP填充缺损,用LLLT处理
  5. 缺损用DBB填充,在移植和植入后用LLLT处理
  6. 缺损用HA/TCP填充,在移植和植入后用LLLT处理

植入前60天进行骨缺损和植骨手术,植入后15天和45天分别对动物实施安乐死。采用GaAlAs激光器进行辐照(λ 808 nm, 100 mW, ϕ ~ 0.60 mm, focal divergence 0.45 rad)。

组织学、层析和生物力学分析结果显示,LLLT改善了DBB和HA/TCP移植区域的骨整合。当只在种植体植入后使用辐照方案时,这种效果更大,而在移植物手术和种植体植入后使用LLLT,与未照射组相比,其改善有限。

研究人员还注意到,植入物放置在DBB移植区比HA/TCP移植区具有更好的骨整合模式。

在结论中,研究人员写道,“这项研究的结果提出了在骨质量差的地区使用LLLT作为改善骨整合的一种方法的可能性。”他们说,未来的研究需要比较使用红色激光和红外激光的效果,也需要进行临床研究。

开放存取的论文,发表在应用口腔科学杂志,是“不同低强度激光治疗(LLLT)辐照方案对移植物植入区骨整合的影响”(DOI: 10.1590 / 1678-7757-2020-0647)。

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