Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/13441
Title: Biocompatibility and Biodegradation of Deproteinized Human Demineralized Tooth Matrix (dpDTM) in Rabbit Model
Other Titles: การศึกษาคุณสมบัติความเข้ากันได้ทางชีวภาพและการย่อยสลายทางชีวภาพของดีมินเนอราไลซ์ทูธเมทริกที่ผ่านกระบวนการสกัดโปรตีนออกในกระต่าย
Authors: Srisurang Suttapreyasri
Sureerat Tanwatana
Faculty of Dentistry (Surgery)
คณะทันตแพทยศาสตร์ ภาควิชาศัลยศาสตร์
Keywords: Teeth Matrix methods
Issue Date: 2019
Publisher: Prince of Songkla University
Abstract: Background and Objectives: Tooth is a composite structure consisting of inorganic and organic components which are very similar to those of alveolar bone. The autologous tooth matrix has been successfully developed and has been used clinically as bone substitution in various bone defect model. However, the major drawback of the autologous tooth matrix is the limited availability of the graft. Therefore, deproteinized human demineralized tooth matrix (dpDTM) was developed into allograft materials to overcome those limitations. The aims of this study were to assess and compare the biocompatibility and biodegradation of dpDTM and anorganic bovine bone (ABB) by intramuscular implantation at 1, 2, 4, 8, 12 weeks Materials and Methods: dpDTM was prepared by using 0.5M HCl for demineralization. Deproteinization was performed by using dual chemical-thermal treatment (NaOH IN, 300°C). 5%wt/v Polyvinyl alcohol (PVA) was used to fabricate scaffold using hydrogel solution as binding materials and the scaffolds were prepared by freeze-thawing method. The dpDTM, ABB and PVA scaffolds (n=6/group/time point) were implanted into paralumbar muscle of the 15 adult New Zealand White rabbits. The biocompatibility analysis was performed by clinical and histological methods. The biodegradation analysis was achieved by histological images and Micro computed tomography (Micro-CT). All the assessments were performed after healing period of 1, 2, 4, 8 and 12 weeks. Results: All rabbits recovered uneventfully without weight loss. Clinical observation revealed the absence of infection and inflammation at all time point. Histological data of dpDTM and ABB bone indicated the moderate to intense inflammatory response at 1-2 weeks and decreased with time to moderate grade inflammatory response at 8-12 weeks. The mean inflammatory cells count was not significant different between two groups at all time point. According to the biodegradation, the relative bone volume/total volume (BV/TV) in dpDTM scaffolds was greater than that in ABB scaffolds at all time point. The percentage of reduction in dpDTM and ABB were 1.663% and 1.897% respectively. Conclusions: In terms of biocompatibility, dpDTM and ABB demonstrated good biocompatibility with moderate degree of inflammatory cells infiltration at 12 weeks. Both materials had potential to degrade with time with a slow degradability rate. Suggesting that dpDTM was favorable for reconstructive bone graft substitution due to its good biocompatibility together with the slow degradation profiles. However, clinically relevant implantation studies should be concerned before human used of this tooth graft material.
Abstract(Thai): ที่มาและความสําคัญ: ฟันมนุษย์เป็นอวัยวะที่ประกอบด้วยสัดส่วนของอินทรีย์สารและอนินทรีย์ สารใกล้เคียงกับกระดูกมนุษย์ ชิ้นส่วนฟันได้ถูกพัฒนาและนํามาใช้เป็นวัสดุทดแทนกระดูก โดย นํามาใช้ทางคลินิกในรอยวิการรูปแบบต่างๆอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตามข้อจํากัดหลักในเรื่องของ การนําฟันตนเองมาใช้ทดแทนกระดูก คือ มีปริมาณพื้นที่จํากัด ดังนั้นดีมินเนอราไลซ์ทูธเมทริกที่ ผ่านกระบวนการสกัดโปรตีนออก (dpDTM) ได้ถูกพัฒนาให้เป็นวัสดุทดแทนกระดูกเอกพันธุ์ (Allograft) เพื่อนํามาใช้ทดแทนกระดูกข้ามคน โดยมีวัตถุประสงค์งานวิจัย คือ เพื่อประเมินและ เปรียบเทียบความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และการย่อยสลายทางชีวภาพของ dpDTM และกระดูกวัว สกัดโปรตีนออก (ABB) โดยฝังวัสดุทดสอบในกล้ามเนื้อส่วนหลังของกระต่ายที่ระยะเวลา 1, 2, 4, 8 และ 12 สัปดาห์ วัสดุและวิธีการ: นําฟันที่ได้จากการถอนฟัน ตัดแบ่งตัวฟันและรากฟัน นําเนื้อเยื่อโพรงประสาทฟัน ออก นําชิ้นส่วนฟันไปบดให้มีขนาด 500-1,000 ไมครอน จากนั้นแช่ในสารละลายกรดไฮโดรคลอ รักความเข้มข้น 0.5 โมล เพื่อละลายแร่ธาตุบางส่วนออกจากฟัน นําชิ้นส่วนฟันผ่านกระบวนการ สกัดโปรตีนออกโดยใช้สารเคมีและความร้อน (โซเดียมไฮดรอกไซด์, 300 องศาเซลเซียส) ชิ้นส่วน ฟันจะถูกนํามาขึ้นรูปโดยใช้โพลิไวนิลแอลกอฮอล์ไฮโดรเจล ร้อยละ 5 โดยน้ําหนักต่อปริมาตร ด้วย กระบวนการฟรีซทรอล งานวิจัยในครั้งนี้ แบ่งกลุ่มการทดลองออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่ฝังวัสดุ dpDTM, ABB และ โพลิไวนิลแอลกอฮอล์ไฮโดรเจล(PVA) โดยนําวัสดุดังกล่าวไปฝังบริเวณ กล้ามเนื้อส่วนหลังขอกระต่ายขาวนิวซีแลนด์ จํานวน 15 ตัว ประเมินผลความเข้ากันได้ทางชีวภาพ โดยการประเมินทางคลินิกและอาศัยการส่งตรวจทางพยาธิวิทยาในส่วนของการประเมินผลในเรื่อง การย่อยสลายทางชีวภาพประเมินผล โดยการส่งตรวจทางพยาธิวิทยาและการใช้เครื่องเอกเรย์ คอมพิวเตอร์ระดับไมโครเมตร การประเมินผลทั้งหมดทําที่ช่วงระยะเวลา 1, 2, 4, 8 และ 12 สัปดาห์ ผลการศึกษา: กระต่ายทั้ง 15 ตัวมีสุขภาพแข็งแรงไม่พบการลดลงของน้ําหนักตัว ผลการศึกษาทาง คลินิกไม่พบการติดเชื้อและการอักเสบในทุกช่วงระยะเวลาการศึกษา ผลการศึกษาทางพยาธิวิทยา ในกลุ่ม dpDTM และ ABB พบการอักเสบในปริมาณมากในช่วง 1 ถึง 2 สัปดาห์ การอักเสบลดลง เมื่อระยะเวลาผ่านไปและลดลงจนอยู่ในระดับปานกลางที่ระยะเวลา 4 ถึง 12 สัปดาห์ นอกจากนั้น พบว่าค่าเฉลี่ยปริมาณเซลล์อักเสบไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติระหว่างกลุ่ม dpDTM และ ABB ผลการศึกษาการย่อยสลายทางชีวภาพพบว่า ค่าเฉลี่ยปริมาตรกระดูกต่อปริมาตร ทั้งหมด (BV/TV) ในกลุ่ม dpDTM มีค่าสูงกว่าในกลุ่ม ABB ในทุกช่วงระยะเวลาการศึกษา โดยมี ร้อยละการสลายตัวของกลุ่ม dpDTM และ ABB เท่ากับ 1,663 และ 1.897 ตามลําดับ บทสรุป: dpDTM และ ABB มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพกับเนื้อเยื่อโดยพบการอักเสบในระดับปาน กลางที่ระยะเวลา 12 สัปดาห์ และมีความสามารถในการสลายตัวเมื่อระยะเวลาผ่านไป โดยมีอัตรา การสลายตัวช้า แสดงให้เห็นว่า dpDTM สามารถนํามาใช้เป็นวัสดุทดแทนกระดูกจากคุณสมบัติที่มี ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและมีอัตราการสลายตัวที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม การนําวัสดุ dpDTM ไปศึกษาต่อในระดับการศึกษาทดลองในมนุษย์เป็นสิ่งจําเป็นก่อนจะสามารถนําวัสดุไปใช้เป็นวัสดุ ทดแทนกระดูกในมนุษย์ต่อไป
Description: Thesis (M.Sc., Oral and Maxillofacial Surgery)--Prince of Songkla University, 2019
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/13441
Appears in Collections:680 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
437993.pdf3.84 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons