研發含聚麩胺酸攜帶TGF-β1之鈣矽覆髓材料–材料性質、生物活性及動物實驗

Abstract

牙髓為具有修復與再生能力之組織，在治療具可回復性的牙髓傷害時，藉由適當的覆髓材料與生長因子，可以誘導牙本質牙髓複合體的再生，形成牙本質橋之屏障阻擋外界刺激並保護剩餘健康的牙髓以保留牙髓的活性。然而目前並沒有一種材料能夠有效地攜帶生長因子，達到理想的覆髓結果。 聚麩胺酸(poly-γ-glumatic acid, γ-PGA)為生物相容性良好之高分子聚合物，適合作為藥物之載體，而transforming growth factor -β1 (TGF-β1)具有誘導牙髓細胞分化之能力。而鈣矽材料能提供覆髓材料必要的機械強度與密封能力。本團隊所研發的鈣矽陶瓷材料partial stabilized cement 91 (PSC91)有良好的機械性質及生物活性本實驗將以γ-PGA攜帶TGF-β1，並結合PSC91鈣矽材料，作為覆髓之材料。 本實驗γ-PGA加入PSC91 (PSC91/γ-PGA)，以X光繞射分析、硬化時間、抗壓強度、表面微硬度檢測材料性質，並進行體外生物活性、細胞生物相容性與牙髓細胞鹼性磷酸酶檢測，最後以狗作為模型進行動物實驗，觀察micro–computed tomography (μ-CT)影像及組織學切片。 結果顯示加入γ-PGA水膠後不太影響PSC91 的水合過程，材料性質在初始硬化時間與抗壓強度的表現皆獲得改善。WST-1 與LDH的結果顯示材料的生物相容性良好，而加入TGF-β1可以促進鹼性磷酸酶的表現。以γ-PGA水膠作為攜帶TGF-β1 的載體在動物實驗中也有優異的表現，其牙本質橋形成的速度較其他組別快。 含有γ-PGA之PSC91 結合了鈣矽材料與高分子材料的良好性質，並且具有攜帶藥物之功能。因此含γ-PGA攜帶TGF-β1 之鈣矽覆髓材料相當具有潛力作為活髓治療的材料。