《Journal of Oral Biology and Craniofacial Research》：Decontamination efficiency of sodium-bicarbonate and glycine air-polishing agents on sand-blasted acid-etched titanium surface and its toxicity against human gingival fibroblasts
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**摘要**
**目的：** 评估并比较甘氨酸与碳酸氢钠喷砂抛光剂（airprophy agent）的去污效率及生物相容性。
**材料与方法：** 在圆形钛盘上的42个位点进行喷砂及双重酸蚀处理。在施加人工牙石后，将钛盘分为第1组和第2组，分别使用碳酸氢钠
**摘要**
**目的：** 评估并比较甘氨酸与碳酸氢钠喷砂抛光剂（airprophy agent）的去污效率及生物相容性。
**材料与方法：** 在圆形钛盘上的42个位点进行喷砂及双重酸蚀处理。在施加人工牙石后，将钛盘分为第1组和第2组，分别使用碳酸氢钠或甘氨酸喷砂抛光剂进行处理。采用表面轮廓仪分析粗糙度，并使用扫描电子显微镜评估表面形态。通过MTT法评估两组中各5个处理钛盘对人牙龈成纤维细胞的细胞毒性。
**结果：** 去污处理后，第1组和第2组钛盘的Ra中位值分别为1.51 μm和1.43 μm（处理前），以及1.96 μm和2.50 μm（处理后）。Rz中位值分别为9.27 μm和9.30 μm（处理前），以及13.18 μm和13.26 μm（处理后）。采用Wilcoxon秩和检验进行组间比较，结果显示p>0.05。MTT法检测结果显示，暴露于碳酸氢钠和甘氨酸的钛盘细胞活力均为80%。
**结论：** 甘氨酸在清除人工牙石方面与碳酸氢钠同样有效，且同样具有无毒性。
**论文解读**
**一、研究背景与目的**
种植体周围炎是种植修复后常见的生物学并发症，可导致种植体周围骨吸收，进而影响种植体的长期功能和成功率。在种植体周炎的治疗中，种植体表面的去污处理是促进再骨结合（re-osseointegration）和种植体周骨再生的关键步骤。理想的种植体表面清洁方法应具备良好的组织相容性，同时能有效去除附着的牙菌斑生物膜和嵌入的牙石。然而，传统的金属刮治器械容易对种植体颈部和螺纹区域造成表面损伤，增加表面粗糙度，从而促进细菌定植和菌斑形成，不利于软组织附着。因此，为保持种植体表面的完整性，非金属器械或喷砂抛光设备受到关注。
在众多喷砂抛光剂中，碳酸氢钠因其较大的颗粒尺寸而被广泛使用，但其对种植体表面具有磨蚀性，并可能造成软组织创伤。甘氨酸颗粒尺寸较小，磨蚀性较低，被认为是一种更具优势的替代方案。已有较多研究评估了甘氨酸清除人工生物膜的效率，但关于其清除人工牙石效率的研究仍较为缺乏。本研究旨在评估并比较甘氨酸与碳酸氢钠喷砂抛光剂对模拟种植体表面的喷砂酸蚀（sandblasted, acid-etched, SLA）钛盘表面人工牙石的清除效率，探讨两种抛光剂对钛盘表面粗糙度的影响，并通过检测人牙龈成纤维细胞活力评估二者的生物相容性。研究假设为：与碳酸氢钠相比，甘氨酸喷砂抛光剂在清除硬化沉积物的同时，产生的表面改变更小，且生物相容性更优。
**二、主要技术方法**
研究人员利用Grade 5钛盘构建模拟种植体表面模型，通过硅碳颗粒喷砂和双重酸蚀处理制备SLA表面。采用商品化人工牙石（artificial dental calculus, ADC）套装在钛盘表面制备均匀的硬化沉积层。应用表面轮廓仪（stylus profilometer）测量处理前后钛盘表面的Ra和Rz值以评估粗糙度变化；使用扫描电子显微镜（SEM）结合能量色散X射线光谱（EDX）分析去污后的表面形貌及元素组成。采用MTT比色法检测与处理后的钛盘共培养的人牙龈成纤维细胞（human gingival fibroblasts, HGFs）的细胞活力，以评估材料的细胞毒性。统计分析使用SPSS 26.0软件，组内比较采用Wilcoxon符号秩检验，组间比较采用Mann-Whitney U检验，显著性水平设p<0.05。细胞系来自Maratha Mandal牙科学院中央研究实验室。
**三、研究结果**
**1. 组内粗糙度变化**
组内Wilcoxon符号秩检验结果显示，碳酸氢钠处理组（第1组）钛盘处理前Ra中位值为1.51 μm，处理后为1.96 μm；Rz中位值由9.27 μm增至13.18 μm，差异均具有统计学意义（p<0.05）。甘氨酸处理组（第2组）处理前Ra中位值为1.43 μm，处理后为1.83 μm；Rz中位值由9.30 μm增至13.26 μm，差异同样具有统计学意义（p<0.05）。结果表明两种喷砂抛光剂均会使钛盘表面粗糙度显著增加。
**2. 组间粗糙度比较**
组间Mann-Whitney U检验显示，碳酸氢钠组和甘氨酸组的Ra差值中位数分别为0.480 μm和0.320 μm，Rz差值中位数分别为3.81 μm和4.40 μm。两组之间在去污后的Ra和Rz值差异均无统计学意义（p>0.05）。该结果提示两种喷砂抛光剂对钛盘表面粗糙度的影响程度相当。
**3. SEM/EDX表面形态与元素分析**
SEM图像显示两种喷砂抛光剂处理后的钛盘表面均可见喷砂颗粒的均匀分布，其中甘氨酸组钛盘表面残留的甘氨酸颗粒数量较碳酸氢钠组残留的碳酸氢钠颗粒更为丰富。EDX元素分析检测到碳酸氢钠组钛盘表面存在钠元素（0.40%），甘氨酸组表面检测到碳元素（24.89%）和氮元素（3.41%），证实两种喷砂颗粒均不同程度地残留于SLA钛盘表面。
**4. MTT细胞毒性检测**
MTT检测结果显示，碳酸氢钠处理组5个钛盘的HGF细胞活力分别为75%、94%、77%、91%和80%；甘氨酸处理组5个钛盘的细胞活力分别为81%、82%、78%、64%和80%。两组的细胞活力中位值均为80%，表明两种喷砂抛光剂处理后钛盘对HGFs的细胞毒性水平相当，均具有良好的生物相容性。
**四、讨论与结论**
本研究发现，经喷砂和双重酸蚀处理后的钛盘表面平均粗糙度（Ra=1.68 μm）与既往研究报道的SLA表面特性相符，证实了模型构建的有效性。研究使用了与之前研究相同类型的人工牙石，并通过SEM/EDX检测确认SiO
2存在以确认人工牙石的嵌入。两种喷砂抛光剂处理后的表面粗糙度均出现了有统计学意义的轻度增加（约1 μm），但在组间比较时差异无统计学意义，说明二者对表面的磨蚀程度相似。由于表面粗糙度增加会影响组织附着，因此喷砂颗粒的残留问题值得关注。EDX分析发现甘氨酸颗粒在钛盘表面的残留量较碳酸氢钠更多，但MTT结果显示两者的细胞毒性无显著差异，均保持了80%的细胞活力。研究中还发现，与以往一些使用不同品牌甘氨酸粉末的研究相比，本研究使用的甘氨酸对HGFs的细胞活力影响略有不同，可能与粉末的成分组成有关。
本研究的局限性包括：钛盘未设计螺纹结构，未能完全模拟真实种植体的表面形态；未评估人工牙石在SLA表面的粘附动力学，难以完全模拟天然牙石的附着机制；此外，未利用种植体模型模拟口内操作的可及性。综上所述，在体外研究条件下，碳酸氢钠和甘氨酸两种喷砂抛光粉在清除SLA钛盘表面嵌入的人工牙石方面效率相当，引起的表面粗糙度改变无显著差异，且均保持了约80%的人牙龈成纤维细胞活力。因此，甘氨酸可作为碳酸氢钠的有效替代方案用于种植体表面去污处理，具有同等的去污效能和生物相容性。
