[实用新型]一种用于体外测定牙齿充填修复材料细胞毒性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于体外测定牙齿充填修复材料细胞毒性的装置。

背景技术

牙齿修复材料是口腔医学应用最广的生物材料，随着科学技术的发展，每年都有许多新型牙齿修复材料出现。这些材料能被临床接受的先决条件是必须经过安全性和有效性的检测与评价,其中，生物相容性的测定是确保材料能安全地应用于人体的重要保证。生物相容性是指在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。这一定义的内在含义是指某一单个材料并不是在所有应用中均是生物可接受的。例如氢氧化钙水门汀材料作为牙齿盖髓材料是可接受的，但作为植入材料就不可接受。

在牙齿修复材料的生物相容性评价中应用了许多体外试验，其目的是尽量减少昂贵且影响因素众多的动物试验和在体试验。其中应用细胞培养技术进行的细胞毒性试验是一项应用最广泛的体外试验方法，也是口腔材料生物相容性评价体系中重要的检测指标。该试验让培养细胞与被测材料通过一定方式接触后，测定细胞的生长数量、生长情况及活性状态来评价被测材料的细胞毒性。该试验容易实施，速度快，费用比动物试验和在体试验低很多，可以高度标准化和实验控制,结果的重复性好，并且可以严格控制以针对特定科学问题。

现有用于体外测定牙齿充填修复材料细胞毒性的试验方法有3种：直接接触法或浸提液法、琼脂扩散(agar diffusion)法和滤膜扩散(millipore filter)法。在直接接触法或浸提液法中，被测材料或其浸提液直接与培养细胞接触。琼脂扩散法和滤膜扩散法分别是以琼脂层和纤维素滤膜为屏障的间接接触方法，被测材料通过琼脂层或滤膜与培养细胞间接接触,材料释放的物质通过渗透、扩散的方式穿过琼脂层或滤膜，作用于其下的细胞。

上述标准细胞毒性试验方法测定牙齿修复材料的细胞毒性时存在缺陷,最典型的是被测材料与细胞的接触方式与实际情况差异很大，而接触方式又是影响测定结果的重要因素。在体时，绝大多数的牙齿修复材料并不与组织细胞(主要是牙髓组织细胞)直接接触，而是被一层牙本质隔开。因此，一般认为直接接触法所得结果并不能反映或预测材料在在体时的生物相容性。

在琼脂扩散法和滤膜扩散法中，虽然被测材料与培养细胞间有屏障隔开,但这两种方法的屏障是模拟口腔黏膜，而非牙本质。在琼脂扩散法中，材料释放的物质中，只有水溶性成分可以扩散通过琼脂层，作用于其下的细胞。如果材料中的成分不能扩散过琼脂，则不能测出,尽管在体证明了其刺激性。琼脂的渗透特性与牙本质的相差太大，远不能模拟牙本质。另外，琼脂扩散法的结果是等级的半量化指标，受观察者主观性影响较大，客观性不高。滤膜扩散法所用的滤膜实际上是由醋酸纤维制成的纤维网膜，其厚度、孔隙度及渗透性均与牙本质相去甚远,而且滤膜能被一些牙齿修复材料中的成分溶解，其适用测定的材料有限。因此，以此两种方法测定牙齿修复材料的细胞毒性结果与动物试验及在体观察差别较大，相关性较小,表现在许多牙齿修复材料体外细胞毒性试验显示较强的细胞毒性，但动物试验及在体观察却显示无刺激性。以临床上常用的氧化锌丁香油水门汀为例，现有的体外细胞毒性试验结果显示该材料有严重的细胞毒性，而动物试验和长期临床应用表明，该材料对牙髓组织刺激性小，而且还具有安抚收敛作用。导致体外细胞毒性试验结果与动物试验或在体观察相关性差的重要原因之一是体外细胞毒性试验中材料和靶细胞的接触方式及牙本质屏障的缺失。因为牙本质能形成材料成分必须通过才能到达牙髓组织的屏障,研究表明，厚度为0.5~2mm的牙本质屏障，能有效调节材料对牙髓的影响。

为了模拟在体情况，许多学者用离体牙制备牙本质片作为屏障用于体外细胞毒性试验中，所得结果与动物试验及在体研究的相关性有明显的提高。但是，由于人离体牙本质的通透性因牙齿不同而变化很大，甚至同一颗牙齿不同部位的牙本质的渗透性也不同，因此，在用牙本质片作为屏障时，需要广泛收集并测定牙本质片的渗透性,以筛选渗透率相近的牙本质片来进行试验。然而，由于符合要求的新鲜人离体牙越来越难以获得，获得足够数量且渗透率相近的牙本质片更不易得到。若采用易于获得的动物牙齿（如牛牙），也存在动物牙本质与人牙本质在结构和渗透性方面差异大的问题。这些原因使得以离体牙本质片作为屏障的体外细胞毒性试验难以推广。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于体外测定牙齿充填修复材料细胞毒性的装置，能够模拟牙齿充填材料与牙髓细胞的接触状态，解决现有技术难以有效预测牙齿修复材料生物相容性的问题。