生物活性玻璃的效果:文献回顾
- 格式:pdf
- 大小:126.11 KB
- 文档页数:11
生物活性玻璃在软组织修复的研究生物活性玻璃是一种具有生物活性的材料,具有促进软组织愈合和修复的能力。
随着生物活性玻璃在医疗领域的应用不断拓展,越来越多的研究开始关注其在软组织修复方面的应用。
本文将就生物活性玻璃在软组织修复研究领域的最新进展进行介绍和分析。
我们需要了解什么是生物活性玻璃。
生物活性玻璃是一种有机无机材料,其化学成分类似于人体骨组织,因此具有良好的生物相容性。
生物活性玻璃具有促进骨组织再生和愈合的作用,被广泛应用于骨科领域。
而在软组织修复方面,生物活性玻璃也展现出了很大的潜力。
生物活性玻璃在软组织修复方面的研究主要集中在以下几个方面:一是其在软组织修复材料中的应用;二是生物活性玻璃对软组织细胞的影响机制研究;三是生物活性玻璃与生物活性物质的复合应用。
生物活性玻璃对软组织细胞的影响机制研究。
生物活性玻璃中的钙离子和磷酸根离子可以与软组织细胞中的一些蛋白质发生相互作用,从而影响细胞的增殖和分化。
研究发现,生物活性玻璃可以促进软组织干细胞的增殖和分化为成熟的软组织细胞,如纤维细胞、成血管细胞等,从而加速软组织的修复过程。
生物活性玻璃中的离子释放也可以调节创面的微环境,促进软组织细胞的代谢活动,加速新生组织的形成。
这些研究成果为我们揭示了生物活性玻璃在软组织修复中的作用机制,为其进一步应用提供了理论基础。
生物活性玻璃与生物活性物质的复合应用。
研究人员将生物活性玻璃与生物活性物质(如生长因子、细胞因子等)复合应用于软组织修复材料中,发现其可以显著提高软组织修复的效果。
生物活性物质与生物活性玻璃的复合应用,可以在一定程度上弥补生物活性玻璃本身在软组织修复中的不足,如修复速度较慢、创面愈合质量不高等问题。
复合应用不仅可以促进软组织细胞的增殖和分化,加速软组织的修复过程,还可以提高软组织材料的生物活性和生物相容性,减少并发症的发生率,从而为软组织修复提供更好的支持。
生物活性玻璃在软组织修复领域的研究取得了一系列重要进展,为软组织修复材料的研发和临床应用提供了重要的理论和实验基础。
第1篇一、实验目的1. 了解生物活性玻璃的制备方法及其基本原理;2. 掌握生物活性玻璃的性能测试方法;3. 研究生物活性玻璃在不同条件下的性能变化。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:硅砂、硼砂、氧化钙、氧化钠、氧化铝等;2. 实验仪器:高温炉、研磨机、电子天平、分析天平、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子吸收光谱仪等。
三、实验方法1. 生物活性玻璃的制备(1)按一定比例称取硅砂、硼砂、氧化钙、氧化钠、氧化铝等原料;(2)将原料混合均匀,加入适量去离子水;(3)将混合物放入高温炉中,在1200℃下熔融;(4)将熔融物倒入模具中,自然冷却;(5)将冷却后的玻璃块研磨成粉末,过筛,得到生物活性玻璃。
2. 生物活性玻璃的性能测试(1)X射线衍射分析(XRD):分析生物活性玻璃的晶体结构;(2)扫描电子显微镜(SEM):观察生物活性玻璃的微观形貌;(3)原子吸收光谱仪(AAS):测定生物活性玻璃中各元素的含量;(4)力学性能测试:测定生物活性玻璃的抗压强度、抗折强度等;(5)生物活性测试:模拟人体生理环境,研究生物活性玻璃的溶出性能和细胞毒性。
四、实验结果与分析1. XRD分析通过XRD分析,发现制备的生物活性玻璃具有典型的玻璃晶体结构,表明制备方法合理。
2. SEM分析SEM分析显示,生物活性玻璃的微观形貌呈现出均匀的颗粒状,说明玻璃粉末具有良好的分散性。
3. 元素含量测定AAS测定结果表明,生物活性玻璃中Si、B、Ca、Na等元素的含量与理论值基本一致,表明原料配比合理。
4. 力学性能测试抗压强度和抗折强度测试结果表明,生物活性玻璃具有良好的力学性能。
5. 生物活性测试模拟人体生理环境下,生物活性玻璃具有良好的溶出性能,溶出物中Si、B、Ca等元素含量较高,表明生物活性玻璃具有良好的生物相容性。
细胞毒性实验结果显示,生物活性玻璃对细胞无明显毒性。
五、结论1. 本研究成功制备了生物活性玻璃,并通过XRD、SEM、AAS等方法对其进行了性能分析;2. 生物活性玻璃具有良好的生物相容性和力学性能,为生物医学领域提供了新的材料选择;3. 本实验为生物活性玻璃的制备与性能研究提供了参考,有助于进一步优化制备工艺和拓宽应用领域。
生物活性玻璃在医学中的应用摘要:生物活性玻璃(bioactive glasses,BG)是由氧化钙、五氧化二磷以及氧化硅等为主要成分的无机非金属材料组成,具有良好的生物相容性,在医学领域一直受到人们的密切关注。
对生物活性玻璃在医学中的应用进行综述。
关键词:生物活性玻璃;组织工程;再矿化生物活性玻璃(bioactive glasses,BG)是由氧化钙、五氧化二磷以及氧化硅等为主要成分的无机非金属材料组成,具有良好的生物相容性。
生物活性玻璃的结构呈网状,大多数由硅氧四面体组成[1],它是由Si-O-P键与硅氧四面体连接,而钙离子作为网络的修饰体存在于结构中,然而钙离子的存在会使得四面体的结构容易断裂,使得网络结构变得疏松易破坏,离子容易溶出,在模拟体液中能够与溶液发生离子交换,钙离子与溶液中氢离子发生交换,使得四面体中氢离子浓度升高,PH下降,加速溶解。
另外钙离子与磷酸根离子以及碳酸根离子可以形成生成碳酸羟基磷灰石晶体(HCA)[2]。
羟基磷灰石具有良好的生物安全性,广泛应用骨组织工程,并且具有较好的修复、键合作用,且该材料生物安全性好植入体内后不发生炎症反应,目前被广泛地应用在生物医学领域[3]。
如颌骨缺损修复、牙体硬组织的矿化、软组织愈合的治疗等均具有较好的效果,近年来也被广泛地应用在牙科领域[4]。
以下就生物活性玻璃在医学领域的应用作一综述。
1、BG在骨组织工程中应用骨组织工程是近年来为临床解决骨缺损兴起的一门技术。
骨质工程材料是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的不同组织,并根据具体替代组织具备的功能的材料。
骨组织材料也必须满足一定条件:①生物相容性和表面活性:有利于细胞的黏附,无毒,不致畸,不引起炎症反应,为细胞的生长提供良好的微环境,能安全用于人体。
②骨传导性和骨诱导性:具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度,具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。
生物活性玻璃在软组织修复的研究
生物活性玻璃(bioactive glass)是一种与生物体组织具有相似化学成分和结构的无机材料,其主要成分为SiO2、CaO、Na2O和P2O5等。
生物活性玻璃展现出在人体内具有良好的生物相容性、生物活性、生物降解性和组织再生诱导能力等特点,因此广泛用于医学
领域及各种软组织修复中。
生物活性玻璃具有多种能够促进软组织修复的生物学效应。
首先,通过其表面含有的
诱导生长因子,例如骨形态发生蛋白(BMP)以及成纤维细胞生长因子(FGF),可以促进
细胞迁移、增殖和分化,从而促进组织重建和修复。
此外,生物活性玻璃的可生物降解性,可以调节组织的生长和修复过程,利于软组织愈合。
最后,生物活性玻璃的生物活性可以
提高其在组织修复过程中的接近程度和修复效率。
近年来,生物活性玻璃已被广泛用于软组织修复过程中。
例如,生物活性玻璃可以制
成各种机械支架和载体,用于软骨、腱骨连接以及软组织缺陷修复等。
在软骨修复应用中,研究表明生物活性玻璃可促进皮肤细胞和软骨细胞的生长、分化和胶原合成,推动软骨愈
合和重建。
在腱骨连接修复应用中,生物活性玻璃也可以提高软组织接触,增强软组织愈
合和附着。
总体而言,生物活性玻璃在软组织修复中具有广泛的应用前景和强大的生物学效应。
未来,随着对其物理化学性能和生物学行为的深入探究和扩展应用,其在各种软组织修复
中的应用前景将进一步展现出来。
生物活性玻璃在软组织修复的研究引言生物活性玻璃是一种具有生物活性的材料,能够与生物体组织发生良好的相容性,被广泛应用于骨外科领域。
近年来研究发现生物活性玻璃在软组织修复中也具有潜在的应用价值。
本文将就生物活性玻璃在软组织修复中的研究进展进行综述,探讨其在软组织修复中的应用前景。
生物活性玻璃的基本特性生物活性玻璃是一种由硅酸盐玻璃和生物活性物质组成的材料,具有优异的生物相容性和生物活性。
在生物活性玻璃表面,存在着富含羟基(OH-)的无定形结构,使其具有良好的生物吸附性和生物活性。
生物活性玻璃还具有可溶性的特性,能够释放出活性离子,如钙离子、磷酸盐离子等,促进组织修复和再生。
这些特性使得生物活性玻璃成为一种优秀的软组织修复材料。
生物活性玻璃在软组织修复中的应用主要包括两个方面:一是作为软组织填充材料;二是作为软组织修复支架材料。
作为软组织填充材料,生物活性玻璃可以用于填充软组织缺损,如皮肤损伤、软组织创面等。
研究表明,生物活性玻璃具有良好的渗透性和形态可控性,能够填充软组织缺损并促进软组织再生。
生物活性玻璃还能够释放出钙离子等活性离子,促进软组织细胞的增殖和分化,加速软组织修复过程。
近年来,越来越多的研究关注生物活性玻璃在软组织修复中的应用。
一些研究表明,将生物活性玻璃与生物活性材料(如生物活性陶瓷、生物活性高分子材料)复合应用,可以提高软组织修复材料的生物活性和机械性能,促进软组织修复和再生。
另一些研究表明,通过表面改性和纳米结构设计,可以调控生物活性玻璃的生物活性和可降解性,实现对软组织修复的精准促进。
一些研究还关注生物活性玻璃的生物降解性能和组织材料相互作用机制,以期能够更好地发挥其在软组织修复中的作用。
结论与展望生物活性玻璃在软组织修复中具有广阔的应用前景,但也面临一些挑战。
目前,生物活性玻璃在软组织修复中的研究还处于初步阶段,需要进一步深入研究其与软组织的相互作用机制和作用方式。
还需要完善生物活性玻璃的制备工艺和应用技术,提高其生物活性和可降解性,以更好地满足软组织修复的临床需求。
生物活性玻璃在软组织修复的研究
一、生物活性玻璃的特性
生物活性玻璃是由硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐等成分组成的玻璃,它可以引起体内的生物反应,自身发生骨化,使体内的骨和软骨新生,并被人体所吸收。
生物活性玻璃具有良好的生物相容性和可降解性,可在人体内发生逐渐的溶解作用,逐渐被骨细胞和软组织细胞所吸收,并在体内释放出钙、磷等离子元素,从而形成生物反应。
生物活性玻璃还具有形成新生骨和软组织生长的特性,这是其在软组织修复中应用的重要特点。
生物活性玻璃中的钙、磷等元素可以促进组织的生长和再生,从而促进软组织的修复和再生。
随着生物活性玻璃的发展和应用范围的不断扩大,生物活性玻璃在软组织修复中也得到了广泛应用。
它可以用来修复和再生各种软组织,如肌肉、皮肤、软骨、腱等。
下面简要介绍生物活性玻璃在软组织修复方面的研究进展和应用情况。
1、在皮肤修复方面的应用
生物活性玻璃可以促进皮肤细胞的生长和再生,加速皮肤创伤愈合。
其中,钙、磷等离子元素可以促进皮肤细胞的生长和分裂,提高皮肤细胞的活力和代谢率。
此外,生物活性玻璃中的氧化镁和氧化铝等氧化物也可以抑制炎症反应,减轻组织感染。
因此,生物活性玻璃可以用于治疗各种皮肤创伤和破损,加速皮肤愈合。
生物活性玻璃也可以在软骨修复中得到应用。
它可以促进软骨细胞的生长和增殖,促进软骨修复和再生。
研究表明,生物活性玻璃可以促进软骨细胞的增殖,加速软骨再生。
三、结论。
神奇的生物活性玻璃一、生物活性玻璃1、生物活性材料的历史上世纪60年代的越南战场,有大批受伤的美军士兵由于长期处于热带雨林的恶劣环境中,皮肤溃烂、骨骼受损等疾病久治不愈,伤亡惨重。
为此美国政府斥巨资,聚集了大量的科研人员集中研制能快速治愈软组织溃烂、修复受损骨组织并能牢固键合二者的新型材料。
由于提取该材料活性成分的难度极高,日本研制约十六年后放弃此项目。
而美方历经三十余载,耗资巨大,终于研制出目前世界上唯一同时对软组织和骨组织具有修复和键合作用的“生物活性玻璃(bioglss,BAG)”,美国科学家希金斯为此获得了当年的诺贝尔医学奖。
其结构和普通玻璃类似,并含有Na(硅),Ca(钙),Si(锶)等元素。
生物活性玻璃具有高度的生物相容性、骨引导性、骨生成性、良好的止血效果和抗菌潜力等,此材料一经在众多领域运用,即展现了它的神奇功效,如:烧烫伤、杀灭有害菌、皮肤溃疡、肠胃溃疡、骨骼修复等。
特别是21世纪开始在牙病治疗和口腔护理方面的临床使用,更是具有划时代的意义,填补了世界口腔医学的空白。
在欧洲很多国家已经早就开始用生物活性材料治疗口腔疾病。
价值:15美金 /克,国外健齿膏产品中含有16克=80美金=人民币1680元/支。
牙齿健康是文明象征,美国人对牙齿的厚爱早已形成了一种文化。
在交际中,尤其是在较高档次的场合,牙齿不整洁会被人看不起,口臭更被认为不讲礼貌。
牙不整洁、口不清爽,甚至会影响到求职就业。
在美国,牙科诊所比医疗门诊要多得多。
他们并非等到牙齿痛了才来看病,而是来洗牙、矫牙、做口腔保健的,半年洗一次牙是非常普遍和正常的。
为什么美国的旅馆,不为客人配备牙刷牙膏?因为每个人都会根据牙医的建议,购买适合自己使用的牙具。
世界卫生组织1981年制定牙齿健康标准①牙齿清洁②无龋洞②无疼痛感④牙龈颜色正常⑤无出血现象,我国达到牙齿健康标准的人口不足1%。
据了解,中国口腔病患病率高达97.6%,几乎人人都有牙病。
生物功能玻璃的发展现状、存在问题及发展趋势摘要:生物功能玻璃是一种新型玻璃。
长久以来,玻璃多被用于容器。
自1971年Hewch 等人发现生物玻璃以来,人们便对玻璃和玻璃基材料用作生物、组织和器官损伤的修复及癌症的治疗给予了很大的关注,并开发了高强度、可切割、可迅速固化、铁磁性等各种功能的生物活性玻璃和微晶玻璃。
关键词:生物活性玻璃;功能化;生物活性;生物矿化性能生物玻璃还具有良好的细胞相容性,并且在一定程度上能促进细胞的增殖.细胞的分子生物学机理研究表明,生物玻璃能通过对那些调节诱发细胞周期开始和进程的基因进行直接控制,从而促进骨修复和形成.通过等离子体发射光谱仪(ICP)测试了这三种生物玻璃在细胞培养液中溶出离子的浓度,并研究了离子浓度的差异对细胞增殖及ALP活性的影响.通过这些研究可以得出生物玻璃不同组分和结构对生物玻璃矿化性能及其细胞亲和性的影响.通过对生物玻璃这一系列基础的理解,可以为设计新一代生物材料、以及新一代细胞活化的组织工程生物降解支架材料提供分析依据.2.2生物玻玻的体外矿化实验3.1生物活性玻璃的研究进展自19世纪70年代Hench教授发明熔融法生物玻璃4555以来[[40],生物活性玻璃作为生物活性材料中的重要组成部分,近年来越来越多地受到国际生物材料学界关注。
生物活性玻璃具有良好的生物活性,能够与骨形成牢固的化学结合,一问世便引起国际生物材料学界的高度关注。
生物活性玻璃的种类主要包括:熔融法生物活性玻璃;生物活性微晶玻璃;溶胶一凝胶生物活性玻璃等。
熔融法生物活性玻璃是研究最早的生物活性玻璃,最具有代表性的并且己应用于骨、齿科临床的是4555系列的生物玻璃。
4555生物玻璃的化学组成是以Na20-Ca0-Si02-P20:四元系统为主。
目前己成功应用于临床治疗的产品有用于牙周缺损修复、领骨囊肿摘除后骨缺损填充、牙槽脊增高及人工种植牙根周围固定用的PerioGlas风拔牙后牙陷窝填充用的ERMI.,四肢及脊椎骨修复用的NovaB oneTM,中耳骨修复用的DUKE-MIDTM等,这些产品在临床应用中收到良好的治疗效果。
生物活性玻璃第一篇:生物活性玻璃的概述生物活性玻璃是一种新型的生物医学材料,它是在玻璃基质中加入了适量的生物活性元素(如钙、磷等)和化合物,使其能够与人体骨组织直接结合并促进骨的再生。
生物活性玻璃具有生物相容性好、生物活性强、可降解性佳等特点,在骨组织修复、关节置换、组织工程和口腔修复等领域得到了广泛的应用。
生物活性玻璃的发展历史可以追溯到20世纪50年代初,当时美国犹他大学的Kokubo等人研究发现SiO2-CaO-P2O5-B2O3晶体玻璃能够同时发挥骨刺激作用和骨替代作用。
1991年,日本山口大学的Ishikawa等人开发出了一种基于SiO2-CaO-P2O5体系的生物活性玻璃(BAG),这是生物活性玻璃的第一代产品。
自此之后,生物活性玻璃逐渐走向实用化和产业化。
目前,世界上生物活性玻璃的研究机构、生产企业和应用领域都在不断扩大和深化,生物活性玻璃也逐渐成为生物医学材料领域的重要研究对象。
第二篇:生物活性玻璃的制备方法生物活性玻璃的制备方法有多种,主要包括热熔、凝胶、溶胶-凝胶以及快速溶胶-凝胶法等。
其中最为普遍的是快速溶胶-凝胶法,其制备过程如下:1. 溶液准备:取适量的硝酸盐和磷酸盐等生物可降解的物质溶解于去离子水中,得到一定浓度的预混合溶液。
2. 溶胶制备:将硅酸盐类物质(如TEOS)加入到预混合溶液中,搅拌均匀,制得非晶态溶胶。
3. 凝胶制备:将溶胶倒入模具中,在常温下放置一定时间使得溶胶形成凝胶。
4. 热处理:将凝胶放入炉中进行不同温度和时间的烧结或熔融,得到具有一定生物活性的生物活性玻璃。
此外,还有氧化物-玻璃法、共晶法、双碱法等生产生物活性玻璃的方法,但大多数方法都是基于溶胶-凝胶法的改进和优化。
第三篇:生物活性玻璃的应用前景随着生物科技的迅猛发展,生物活性玻璃在医学领域的应用前景越来越广阔。
目前,生物活性玻璃已被广泛应用于以下方面:1. 骨组织修复:生物活性玻璃可以促进骨细胞增殖和分化,加速骨组织愈合,对于骨缺损修复、关节置换等方面有广泛应用。
生物活性玻璃的结构性能特点及在生物医用领域的应用生物活性玻璃的结构性能特点及在生物医用领域的应用摘要生物玻璃是重要的无机生物医用材料之一。
本文论述了生物玻璃材料的发展历史、研究现状及发展方向,特别是详尽地讨论了生物玻璃的制备方法,以及因其具有良好的生物活性、生物相容性而广泛地应用于骨科、牙科的替代及骨组织工程中的领域,最后展望了生物玻璃材料的应用前景。
关键词:生物活性玻璃、制备方法、性质、应用AbstractBioactive glass is one of the important inorganic biomaterials. This article discusses the history of the development of biological glass material, research status and direction of development, in particular a detailed discussion of the preparation of biological glass, and because of its good biological activity, biocompatibility and widely used in orthopedics, dentistry replacement and bone tissue engineering field, and finally the application prospect of bio-glass material.Key words: bioactive glass、preparation method、property、application1、绪论生物玻璃(bioactiveglass,BAG)作为无机生物医用材料中的一个重要分支[1],具有良好的生物相容性,没有毒副作用。
生物活性玻璃的效果:文獻回顧顏瑞瑩1林怡君1, 2陳恆理2賴玉玲1, 21台北榮民總醫院牙科部2國立陽明大學牙醫學院生物活性玻璃為一具有生物相容性的人工合成移植骨,廣泛應用於骨科及牙科。
臨床上,生物活性玻璃可單獨使用或合併使用其他骨移植物進行牙周手術的骨缺損填補、骨豐隆術、骨嵴保留術或充當上顎提升的移植骨。
本文藉文獻回顧介紹生物活性玻璃的主要成份、探討生物活性玻璃於骨缺損中骨組織的癒合情形並比較生物活性玻璃與其他骨移植物或再生材料於不同適應症的臨床效果。
近來的研究指出生物活性玻璃與目前所使用的生物材料的臨床效果相似,並且發現使用生物活性玻璃可改善患者的骨缺損。
關鍵語:生物活性玻璃、骨缺損、治療效果。
連絡及抽印本索取地址:台北市北投區石牌路二段201號台北榮民總醫院牙科部賴玉玲醫師E-mail: yllai@.tw前言生物活性玻璃(bioactive glass)為人工合成移植骨(alloplast),是骨科及牙科的一種骨填補材料。
其成分主要是45S5生物活性玻璃含有重量百分比45%的二氧化矽(SiO2)、24.5%的氧化鈉(NaO2)、24.5%的氧化鈣(CaO)及6%磷酸(P2O5)1,2。
二氧化矽組成核心,氧化鈉、氧化鈣及磷酸形成外殼,其中氧化鈉及氧化鈣提供放射線不透射性(radiopaque),方便放射線攝影的判讀。
在牙科治療中,將此生物活性玻璃填充在牙周骨缺損中,也可在拔牙齒槽中放置生物活性玻璃進行骨嵴保留步驟,亦可將此材料運用於上顎竇提升後的骨移植。
本文藉由文獻回顧探討生物活性玻璃於各種牙周手術中的臨床成效及組織學下癒合的情形、於骨嵴保存術及上顎竇骨移植術的應用成果,藉此評估生物活性玻璃臨床應用的效果。
生物活性玻璃的骨引導作用生物活性玻璃放在骨缺損中主要為骨引導作用(osteoconduction),其充當骨生長的支架,所謂生物活性,指的是此材料可以與組織形成鍵結,不被排斥。
生物活性玻璃遇組織液後核心的二氧化矽會形成Si-OH,經縮聚(polycondensation)後形成Si-O-Si的鍵結,外殼表面則吸附鈣、磷酸、碳酸使形成氫氧碳酸磷灰石(hydroxy carbonate apatite),氫氧碳酸磷灰石帶有負電荷容易吸附巨噬細胞、蛋白質、膠原蛋白、幹細胞等,有利於材料本身與組織結合1。
生物活性玻璃的顆粒大小會影響骨癒合,Schepers等學者2在狗中放置100~710μm及300~355μm不同顆粒大小的生物活性玻璃於拔牙三個月後的齒槽中進行牙嵴保留,三個月後組織學觀察發現顆粒大小100~710μm的組別中,少數靠近齒槽骨壁的顆粒有引導骨生長(osteoconductive bone growth),大型顆粒之間被小型顆粒充填,致使纖維組織包覆(fibrous tissue encapsulation),另觀察到大型顆粒有些劈成小塊,有些具有方便巨噬細胞進入核心的裂隙,但沒有發現中心挖空(central excavation)的現象,中型顆粒雖有中心挖空的現象但在挖空的空間中並無骨生成。
顆粒大小300~355μm的組別中,則有較多的引導骨生長,位於齒槽中心亦有骨生成,另觀察到顆粒中心有中心挖空的現象且有巨噬細胞進駐有些已有骨組織形成。
因此,中等顆粒大小且分布均勻的生物活性玻璃較適合處理口腔的骨缺損。
除此之外,作者認為巨噬細胞通過裂隙進入生物活性玻璃核心,將含矽核心吞噬形成空腔,帶有負電的氫氧碳酸磷灰石所吸引來的間質細胞再經由裂隙進入空腔,使骨前質細胞(osteoprogenitor cell)分化成成骨母細胞(osteoblast)。
隨著生物活性玻璃漸漸被吸收,在空腔中形成的骨質與引導生成的骨質漸漸取代生物活性玻璃。
生物活性玻璃於骨內缺損的應用生物活性玻璃被運用於牙周病變中的骨內缺損與根叉侵犯缺損,以下針對骨內缺損,將生物活性玻璃的運用效果與傳統翻瓣手術、使用去礦化冷凍乾燥異體移植骨(demineralized freeze-dried bone allograft, DFDBA)、再生膜及牙釉基質衍生物比較。
單獨進行翻瓣刮除術與合併使用生物活性玻璃的比較學者Froum等人3在16位患者口中左右兩側附連喪失皆≧6毫米的牙齒進行牙周手術,32顆牙齒於骨內缺損放置生物活性玻璃,27顆牙齒進行翻瓣刮除術,術後12個月臨床評估顯示放置生物活性玻璃者囊袋探測深度減少4.43 ± 0.36毫米,進行翻瓣刮除術者減少3.56 ±0.35毫米;附連獲得方面放置生物活性玻璃者增加2.96 ± 0.36毫米,進行翻瓣刮除術者增加1.46 ±0.35毫米;放置生物活性玻璃者骨充填有2.84 ±0.23毫米(51.8%±4.4%),進行翻瓣刮除術者有1.09 ±0.23毫米(24.6% ±4.3%),兩者無論在囊袋探測減少、臨床附連獲得及骨充填皆有統計學上明顯的差異。
學者認為在牙周手術時骨內缺損中放置生物活性玻璃的臨床表現比單純只作翻瓣刮除術者來得好。
然而Ong等學者4針對14位牙周病患口中左右兩側探測深度皆≧6毫米的牙齒進行類似的術式,在術後9~13個月後探測深度減少及臨床附連增加皆有顯著的改善,比較囊袋探測深度,發現放置生物活性玻璃者減少1.24 ±0.43毫米,對照組減少0.68 ±0.35毫米;在附連獲得方面實驗組增加0.87 ±0.38毫米,對照組增加0.48 ±0.42毫米;實驗組骨充填有1.1 ± 0.4毫米,對照組有1.4 ± 0.4毫米。
有無放置生物活性玻璃,牙周臨床數值並無明顯差別。
此學者認為單獨進行翻瓣刮除術與合併使用生物活性玻璃皆可明顯減少囊袋探測深度及增加附連,但合併使用生物活性玻璃並無額外的治療成效。
在組織學的觀察方面,Nevins等學者5選擇了5顆預後不好即將拔除的牙齒進行翻瓣刮除術合併放置生物活性玻璃於骨內缺損,7或12個月後將牙齒連帶周邊組織一起取出做組織學檢查,結果發現生物活性玻璃有纖維組織包覆,周圍無發炎細胞浸潤,表示生物活性玻璃的生物相容性高。
至於牙根表面的癒合則多為長連接上皮(long junctional epithelium),其中只有一顆牙發現有新的附連形成、骨生成或牙骨質沉積於牙根表面。
生物活性玻璃與DFDBA的比較Lovelace等學者6對15位牙周病患者挑選兩顆牙周囊袋探測深度及附連喪失皆≧5毫米的牙齒進行牙周翻瓣手術,一顆牙齒於骨內缺損放置生物活性玻璃,另一顆牙齒則放置DFDBA。
結果發現使用生物活性玻璃與DFDBA,術後6個月的囊袋探測深度皆有減少,分別是3.1 ± 0.8毫米與2.6 ± 1.4毫米,臨床附連都有增加,分別是2.3 ± 0.9毫米與1.9 ± 1.3毫米,骨充填分別是2.7 ± 1.0毫米與2.8 ± 1.2毫米,但使用兩種移植骨的臨床數值並無明顯差異,即生物活性玻璃與DFDBA的臨床效果類似。
單獨使用生物活性玻璃與放置可吸收再生膜的比較Mengel等學者7於16位廣泛型侵犯性牙周炎患者口中挑選骨性探測深度≧4毫米且牙周囊袋探測深度≧7毫米的牙齒,22顆進行翻瓣刮除術合併放置生物活性玻璃,20顆進行翻瓣刮除術合併放置可吸收再生膜做為引導組織再生,來比較兩種術式的治療效果。
臨床追蹤5年後顯示使用生物活性玻璃與可吸收再生膜的牙周囊袋深度分別減少3.5 ± 1.4毫米與3.6 ± 0.8毫米,臨床附連增加則分別為3.3 ± 2.1毫米與3.0 ± 2.0毫米,骨充填則分別有65.0% ± 50.5%與47.5% ± 38.3%,兩種術式並無顯著差異,亦即其臨床效果沒有差別。
單獨使用生物活性玻璃與合併使用生物活性玻璃和牙釉基質衍生物的比較 Sculean等學者8將28位慢性牙周炎患者中分別選取一顆探測深度≧6毫米、根尖片觀察到的骨喪失≧3毫米的牙齒,14位進行翻瓣刮除術並放置生物活性玻璃,另14位則合併使用生物活性玻璃牙釉基質衍生物,藉此比較是否因加入牙釉基質衍生物更能促進牙周組織的再生。
一年後發現兩種術式分別在牙周囊袋深度及臨床附連相較於術前有明顯的改善,但兩者之間沒有顯著差別,亦即加入牙釉基質衍生物對臨床成效並無加成的效果。
Sculean等人9進一步觀察使用生物活性玻璃與牙釉基質衍生物的組織學上的癒合,他們在另6位慢性牙周炎患者口中選取囊袋探測深度≧6毫米、骨性探測深度≧4毫米的牙齒,術後6個月組織學的觀察顯示只放置生物活性玻璃的組別,長連接上皮往下延伸至骨內缺損的底部,並無新附連產生,同時觀察到生物活性玻璃有纖維包覆的現象。
放置生物活性玻璃加牙釉基質的組別中,發現有新附連生成且連接上皮僅延伸至新生成的牙骨質上緣,生物活性玻璃則是被骨組織所包覆。
單獨使用牙釉基質衍生物與合併使用生物活性玻璃和牙釉基質衍生物的比較學者Sculean等人10選了30位嚴重牙周炎患者具有牙周探測深度≧6毫米、骨喪失≧3毫米的骨內缺損放置牙釉基質衍生物或合併使用生物活性玻璃的臨床效果。
術後一年觀察單獨使用牙釉基質衍生物與合併使用生物活性玻璃和牙釉基質衍生物的牙周囊袋探測深度減少分別是4.2 ± 1.4毫米與4.5 ± 2.0毫米,臨床附連增加則分別是3.2 ± 1.7毫米與3.9 ± 1.8毫米,相較於術前皆有明顯改善,不過兩組之間並無統計學上的差別。
Kuru等學者11的研究卻有不同的結果,他們選取骨內缺損與牙根交角約45°,為較寬的骨內缺損進行研究,結果顯示在寬的骨內缺損中合併使用生物活性玻璃與牙釉基質衍生物無論在囊袋探測深度減少、臨床附連增加與骨充填都有較佳的臨床效果,作者認為放置生物活性玻璃有較佳的空間維持(space-making)作用,可將膠狀的牙釉基質衍生物滯留於骨內缺損中導致較佳的治療成效。
生物活性玻璃於根叉侵犯的應用以下針對根叉侵犯之牙周缺損,討論使用生物活性玻璃的效果。
單獨進行翻瓣刮除術與合併使用生物活性玻璃的比較Froum等學者3在16位患者口中選取附連喪失≧6毫米且有根叉侵犯的的牙齒進行牙周手術,5顆牙合併放置生物活性玻璃為實驗組,4顆牙只進行翻瓣刮除術為對照組,觀察生物活性玻璃在根叉缺損的治療成效。
術後一年追蹤發現合併使用生物活性玻璃與單獨進行翻瓣刮除術的牙周囊袋探測深度減少分別是3.66 ± 0.92毫米與2.91 ± 1.00毫米,附連增加則分別為2.90 ± 0.93毫米及1.91 ± 1.02毫米,兩者並無明顯差異,然而骨充填兩組分別是2.59 ± 0.60毫米(55.6% ±11.5%),對照組有0.84 ± 0.66毫米(15.4% ± 12.5%)且兩者具有統計學上的差異。