摘要

背景:據推測，傳統的縫合材料，如絲綢，可能會促進細菌生物膜的生長，導致手術部位的愈合延遲。納米銀顆粒(NS)具有抗菌性能。本研究在動物模型中比較了納米銀顆粒在牙齦縫線炎症過程中的作用。

材料和方法:本臨床雙盲隨機研究選取12隻牙齒正常、經臨床及影像學檢查無牙周病的母兔。我們創新的納米絲縫合線是在無菌條件和特殊環境下，用納米銀顆粒在常規絲縫合線表麵包覆納米銀顆粒，在特定環境下製備的。製備了兩種不同密度的納米絲(A、B)。A線含銀60 ng, B線含銀120 ng。將納米絲縫線和常規絲縫線縫合於下頜切牙牙齦頰麵。觀察縫合後第4、7天的組織學變化，評估炎症過程。

結果:組織學結果表明，這種新型縫合材料的應用可以改善炎症過程，促進傷口愈合。在第4天和第7天，我們還觀察到兩組炎症細胞成分和水腫有比較明顯的差異。這兩個參數是傷口炎症過程中的重要因素。我們的研究結果表明，與納米絲A相比，納米絲B中納米銀顆粒的密度引起的炎症反應更少，因此在手術後一周製備了更好的實質和間質因子支架

結論:銀顆粒在牙周手術中具有抗菌和促進傷口愈合的作用，可減少炎症，促進愈合。因此，納米銀縫合線在口腔頜麵外科應用時，可起到較好的愈合作用。

關鍵字

納米銀顆粒(NS);縫合;牙周皮瓣;壞死;水腫;炎症;齦切除術

簡介

近年來，納米銀包覆技術作為納米技術產業中發展最快的產品之一。其抗菌特性使其在醫學上的應用越來越廣泛。市場上已有的此類產品包括傷口敷料、避孕器具、手術器械和骨假體[1-6]。

“納米銀”一詞是指銀的納米顆粒，尺寸在5-50納米之間。納米銀的活性表麵為4米²/g相比1-2 m²/g商品銀粉[7]。在化學還原過程中，還原劑將電子捐贈給銀離子(Ag⁺)，使銀回複到它的金屬形態(銀⁰)．通過控製溫度、能量輸入、蓋蓋劑的存在等實驗條件，可以影響反應動力學，包括銀原子聚成納米尺度的NS[7-9]。

已有證據表明，NS具有較強的抗炎作用[4-6]，並能加速傷口愈合[7,8]。Shahoon et al.[10]最近的研究證實，與TGF組相比，納米銀組的轉化生長因子β (TGFβ)在炎症水平和壞死存在方麵存在顯著差異。他們得出結論，在兔頂骨骨膜下的一個樣本中檢測到軟骨形成可以用納米銀劑量的減少和注射解剖部位的差異來解釋。

口腔是幾種細菌的正常棲息地，如果上皮上出現任何切口或傷口，其中許多細菌都能引起急性和慢性感染。免疫缺陷患者和癌症患者，由於免疫係統較弱，傷口愈合較慢。改善傷口愈合，減少微生物菌群，增強防禦係統，因此牙周手術和口腔傷口的防腐材料受到重視。再生，各自的手術，口腔種植和重建牙科，不控製微生物活動將失敗[11]。近年來研究發現納米銀顆粒[9,12,13]在燒傷創麵再生[14-16]、糖尿病足患者[15- 18]和粘膜炎[19]中的防腐性能。它們對傷口細胞增殖和生存能力有保護作用。此外，納米銀顆粒與骨水泥的應用在預防耐藥感染和提高關節成形術的成功率方麵具有積極作用[21,22]。

在本研究中，我們觀察了納米銀縫線對家兔牙齦切除術後牙周皮瓣愈合的影響，並通過組織病理學檢測評價了炎症、水腫和壞死等參數。

材料與方法

納米銀縫合

製造公司在回收階段執行以下程序來製造納米銀縫合線。

1. 具有表征指標的納米銀采購
2. 真空容器的設計製造

在真空容器中，將納米銀粒子在兩正負電極之間電離，並覆蓋兩電極之間的縫合絲。該製劑的抑菌活性強弱與Ag有關⁺在兩個電極之間流動。通過增加流量，縫合線絲麵納米顆粒尺寸增大。在此過程中，必須控製溫度，因為高溫會使納米顆粒發散，覆蓋的容器覆蓋而不是縫合表麵。所有程序應在標準實驗室條件下重複進行。在完成這些工藝後，對納米銀縫合線進行了以下測試:

1. 生產後進行耐磨性評價試驗
2. 測量其表麵的銀濃度
3. 微生物控製試驗，確認一、二次無汙染
4. 在製造前後測量其柔韌性
5. 在堿性、酸性和中性環境下的反應樣品測試
6. 在製造前後測量其重量，以確定可能的水分
7. 製造前後測定其灰分，以確定納米銀的含量

術前、術中及術後

12隻雌性成年兔子在馬什哈德醫學科學大學倫理委員會(MUMS)的監督下，我們根據倫理和法律協議獲得了他們的官方許可，進行了平等的疫苗接種，並被放置在標準情況下，通過類似的營養進行這項研究。所有實驗動物健康，牙齒正常，臨床和影像學檢查均未發現牙周病，也無任何基礎疾病。兔子被隨機分為兩組，每組6隻;A、B兩組給予不同劑量的治療。隨後每組又分為兩個亞組，分別作為對照組和相關治療組。計劃對每隻家兔進行涉及雙側下頜牙齒的牙齦切除術。

本研究為雙盲研究，研究人員和病理顧問不知道納米銀的劑量，以防止研究人員或病理學家的任何操作。隻有納米銀製造商公司的代表知道病理學家評估樣本後通知我們的研究組和劑量，以確定哪個組在本研究中突出。對所有12隻研究的兔子，在左門牙和右門牙的下牙齦處進行了兩次縫合。所有家兔均以單絲縫合作為對照。手術後，在實驗側和對照組兩側分別放置牙周敷料(Coe-Pak, GC America INC)。

組織學

對於組織學檢查，我們在術後第4天和第7天準備了兩次活檢。2例5 mm × 5 mm, 2 mm深的切口活檢，1例納米銀縫線和1例對照縫線。活檢樣本置於10%中性緩衝福爾馬林中進行評估。固定後，石蠟包埋並以4µm厚度切片。剔除固定不合適的樣品，隻納入尺寸和厚度合適的樣品。

然後用蘇木精和伊紅染色，並由病理學家在光學顯微鏡下檢查，病理學家對研究過程不知情。評價參數為細胞成分，包括中性粒細胞、淋巴細胞、漿細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞和肥大細胞、壞死和水腫。

為了評估炎症密度，將每個參數從0到3進行評分:0=正常，1=輕度增加(炎症細胞)，2=中度增加，3=顯著增加。用於評價炎症細胞密度，所有炎症細胞類型的少數和隨機排列;包括真皮內的急性炎症細胞(如中性粒細胞)、慢性炎症細胞(如淋巴細胞)、漿細胞和巨噬細胞被認為是正常的。此外，每× 400倍鏡下，創麵組織中存在3-10個、11-30個和31個或以上的細胞分別被認為是輕度、適度和顯著的增加。

為了評估壞死，稀疏分散的壞死細胞碎片和外溢的紅細胞被認為是輕度壞死，傷口組織中每種成分的局灶性致密積累被認為是中度壞死。明顯壞死為廣泛組織壞死，大出血累及周圍組織，每× 400倍鏡內巨噬細胞大於30個。

在水腫評估中，創麵組織中少量的膠原束與成纖維細胞輕微分離被認為是膠原蛋白密度的輕度增加。大量膠原蛋白使成纖維細胞廣泛分離被認為是膠原蛋白密度顯著增加。在傷口組織中，細胞和膠原蛋白因未染色或染色不良而輕微分離，被認為是輕度水腫。中度水腫和重度水腫分別被認為是分離了30 ~ 50µm和大於50µm的細胞物質。

統計分析

平均評分用於組織學評估的客觀評價。各組間數據采用Mann-Whitney檢驗進行統計分析。術後第4、7天行Wilcoxon檢驗。p值小於0.05為顯著性。所有統計過程均使用SPSS for Windows，版本16 (SPSS Inc.，芝加哥，伊利諾伊州，美國)。

結果

我們在術後第4天和第7天評估壞死、細胞炎症成分和水腫等因素。病理結果顯示，與對照組相比，納米銀縫線A和B能有效減少炎症反應。然而，兩個研究組和對照組之間沒有統計學上的顯著差異。這一點可能是由於樣本量低或研究力度低。

納米銀A縫線在第4、7天的效果

由表1可見，對照組和A組在第4天水腫程度相同。炎症細胞成分密度分析顯示，A組縫合後中度水腫發生率高於重度水腫發生率，但差異無統計學意義(P>0.05)。與對照組相比，A組縫線中輕度壞死比顯著壞死更常見。圖1A和圖1B顯示，A組出現輕度至中度炎症性細胞成分浸潤，牙齦上皮組織向創麵邊緣移動生長，上皮基底層細胞再生刺激，血管芽頻繁形成。對照組未見齦上皮組織嚴重浸潤、水腫和壞死。A組在第7天各項炎症指標均有所降低^th術後與第4天及對照組比較(表1)。組織病理學結果顯示，對照組創麵邊緣已完全分離，創麵表麵有纖維粒細胞碎屑，呈偽膜狀覆蓋。由於殘留的炎症介質和壞死物質，這種情況不是一個合適的再生基礎(圖2A和2B)。

		一天4			一天7
	嚴重程度	細胞組件	水腫	壞死	細胞組件	水腫	壞死
A組	正常的	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	3 (100)
	輕微的溫和的	1 (33.3) 2 (66.7)	1 (33.3) 2 (66.7)	3 (100) 0 (0)	3 (100) 0 (0)	3 (100) 0 (0)	0 (0) 0 (0)
	標誌著	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)
控製	正常的	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	1 (33.3)
	輕微的溫和的	1 (33.3) 1 (33.3)	1 (33.3) 2 (66.7)	1 (33.3) 2 (66.7)	0 (0) 2 (66.7)	2 (66.7) 1 (33.3)	2 (66.7) 0 (0)
	標誌著	1 (33.3)	0 (0)	0 (0)	1 (33.3)	0 (0)	0 (0)
P -值		0.65	1	0.15	0.15	0.3	0.15

表1:第4天、第7天A組與對照組細胞成分、水腫、壞死比較p值< 0.05為顯著性差異。

圖1:第4天縫線A (A)與對照縫線(b)組織病理學檢查比較(×100放大蘇木精和伊紅染色)

圖2:縫線A (A)與對照縫線(b)第7天組織病理學檢查比較(蘇木精、伊紅× 100倍染色)

納米銀B縫線在第4、7天的效果

由表2可見，縫線B組細胞成分、第4天水腫與對照無明顯差異，但B組壞死發生率較高。B組在第4天的納米銀組織學檢測顯示，除了新形成的膠原纖維形成不同的血管芽外，還有中度炎症細胞浸潤和輕度至中度水腫(圖3A)。與納米銀B縫線相比，對照組在第7天的所有炎症參數均有所降低(表2)。圖3B還顯示了輕度水腫，傷口邊緣除了完整的上皮細胞外，還有炎症細胞密度。

		一天4			一天7
	嚴重程度	細胞組件	水腫	壞死	細胞組件	水腫	壞死
B組	正常的	0 (0)	0 (0)	0 (0)	1 (33.3)	0 (0)	1 (33.3)
	輕微的溫和的	0 (0) 2 (66.7)	0 (0) 3 (100)	1 (33.3) 1 (33.3)	2 (66.7) 0 (0)	3 (100) 0 (0)	2 (66.7) 0 (0)
	標誌著	1 (33.3)	0 (0)	1 (33.3)	0 (0)	0 (0)	0 (0)
控製	正常的	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)
	輕微的溫和的	0 (0) 1 (33.3)	0 (0) 2 (66.7)	1 (33.3) 2 (66.7)	2 (66.7) 1 (33.3)	2 (66.7) 1 (33.3)	3 (100) 0 (0)
	標誌著	2 (66.7)	1 (33.3)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)
P -值		0.56	0.31	0.65	0.15	0.31	0.31

表2:納米銀B組與對照組在第4天、第7天的細胞成分、水腫和壞死比較p值< 0.05為顯著性。

圖3:第4天(a)和第7天(B)縫線B的組織病理學觀察;箭頭所指為新生血管芽，NCO為新生膠原纖維簡稱(蘇木精、伊紅× 100倍染色)。

納米銀縫線A與B的比較

然而，兩組在第7天觀察到相似的水腫，但B組細胞成分密度和壞死高於A組(表3)。

		一天4			一天7
	嚴重程度	細胞組件	水腫	壞死	細胞組件	水腫	壞死
A組	正常的	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	3 (100)
	輕微的溫和的	1 (33.3) 2 (66.7)	1 (33.3) 2 (66.7)	3 (100) 0 (0)	3 (100) 0 (0)	3 (100) 0 (0)	0 (0) 0 (0)
	標誌著	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)
B組	正常的	0 (0)	0 (0)	0 (0)	1 (33.3)	0 (0)	1 (33.3)
	輕微的溫和的	0 (0) 2 (66.7)	0 (0) 3 (100)	1 (33.3) 1 (33.3)	2 (66.7) 0 (0)	3 (100) 0 (0)	2 (66.7) 0 (0)
	標誌著	1 (33.3)	0 (0)	1 (33.3)	0 (0)	0 (0)	0 (0)
P -值		0.40	0.76	0.2	0.7	1	0.2

表格3：納米銀A組和納米銀B組細胞成分、水腫和壞死在第4天和第7天的比較p值< 0.05為顯著性。

討論

最近，納米銀顆粒的抗菌性能、傷口愈合和抗炎作用等醫學方麵已被證明。一些研究報道納米銀療法在劑量低於10 mg/kg時是安全的，沒有副作用，而在劑量超過20 mg/kg[23]時是有毒的。研究還報告了它的愈合和副作用特性是時間依賴的，因為在7天和14天後觀察到有利的生物效應，而在30天後觀察到明顯的毒性炎症。

口腔傷口再生與其他部位相比有獨特的問題，因為大量的細菌和頻繁的咀嚼和說話刺激。因此，除了加速傷口愈合外，具有抗菌性能的生物材料縫合線對於處理細菌和局部刺激是必要的。在醫院和臨床中心，由於細菌生物膜形成的縫合線繼發感染是很常見的[25,26]。納米銀縫合線通過消除縫合線上的細菌生物膜，可以減少組織炎症過程，加快組織再生過程。在本研究中，納米銀縫線有不同的劑量，並且在得到結果之前一直處於製造商的控製之下。在研究結束時，我們發現納米銀縫線A和B的銀含量分別為60 ng和120 ng。

我們的結果顯示，在第4天，B組的細胞成分嚴重程度略高於A組。此外，我們的研究結果顯示，對照組的水腫和壞死程度高於A組和b組。炎症細胞的嚴重增加，特別是在最初幾天，加速了損傷細胞和壞死殘留物的清理。另一方麵，可引起細胞因子分泌，促進細胞再生過程。縫線A、縫線B與對照側細胞成分密度比較，第7天對照組細胞成分密度更大。這一發現與Wrightet al.[27]的研究相似，他們發現愈合的特點是在傷後4天迅速發育出血管化良好的肉芽組織，支持組織移植，而不像對照組的包紮傷口。結果表明，銀成分敷料可改變或抑製創麵炎症事件，促進創麵早期愈合。然而，他們得出結論，這些結果與降低局部基質金屬蛋白酶水平和增強細胞凋亡有關。盡管我們沒有檢測金屬蛋白酶活性，但Woodward[28]顯示銀離子可引起中性粒細胞凋亡，從而抑製炎症事件。

A組和B組在第4天炎症因子相似，但B組在第7天炎症參數降低，因此B縫線的炎症過程降低率比A縫線更大。這可能促進了膠原支架的合成，結締組織成分的合成和其他再生因子的合成。與b線相比，a線的炎症過程較長，這是由於其納米銀顆粒濃度較低。在A組縫合中，雖然納米銀顆粒促進傷口愈合，但其效果可能與最佳濃度有關。較高的銀顆粒作為異物，具有輕微的毒性作用，引起持續的炎症反應。Poon et al.[29]也通過銀的毒性作用評估了培養環境對細胞敏感性的影響。他們得出結論，在決定將銀和銀基產品用於特定傷口護理敷料時，必須考慮它們的細胞毒性作用。這在使用角化細胞原位培養時非常重要，原位培養在當代傷口和燒傷護理中發揮著越來越大的作用。

結論

由此可見，銀顆粒在牙周治療中具有抗菌和促進傷口愈合的作用。此外，縫線中的納米銀顆粒可能會促進手術的治療效果。此外，其臨床應用可減輕牙齦、口腔、頜麵外科的炎症，改善愈合過程，減少疤痕。另一方麵，手術部位在用餐時間被兔子的手幹預打斷，有時它們完全破壞了控製和納米銀敷料，迫使我們在每隻動物身上重新執行所有的研究方案，也多次阻礙了我們的進展。顯然，在進一步的研究中，選擇合適的動物可以避免這種麻煩。為了進一步闡明納米銀顆粒在口腔外科傷口縫合中的最佳劑量，並評估其在軟組織細菌計數等方麵的未來影響，有必要進行進一步的研究。

參考文獻

1. 程D,楊J,趙Y(2004)納米銀的抗菌材料應用在醫療器械和設備的日常使用。中國醫學裝備j4:26 -32。［Ref。］
2. 陳娟，韓明明，林曉文，唐誌軍，蘇世傑，等。(2006)納米銀敷料對二級燒傷創麵的治療作用。中華外柯雜誌44:50-52。［Ref。］
3. 張震，楊敏，黃敏，胡勇，謝軍，等。(2007)納米銀與醋酸氯己定複合消毒凝膠的殺菌效果及毒性研究。中華衛生檢驗雜誌17:1403-1406。［Ref。］
4. 李海燕，樸洪科，李延民，金凱，樸素生等。(2007)一種用於生物醫學應用的銀納米塗層織物的生產工藝及其抗菌性能評價。化學通訊(Camb) 28: 2959-2961 [Ref。］
5. Cohen MS, Stern JM, Vanni AJ, Kelley RS, Baumgart E等。(2007)納米晶體銀塗層外科補片的體外分析。外科感染8:397-403。［Ref。］
6. 喬杜裏Q，斯科特M, Blackburn J，羅斯B, Boxall A，等。(2008)納米技術在食品部門的應用和影響。食品添加劑汙染A部分化學肛門控製博覽會風險評估25:241-258。［Ref。］
7. Chaloupka K, Malam Y, Seifalian AM(2010)納米銀作為生物醫學應用中的新一代納米產品。生物技術28:580-588。［Ref。］
8. 沙瑪VK, Yngard RA，林Y(2009)銀納米顆粒的綠色合成及其抗菌活性。生物力學與工程學報(自然科學版)［Ref。］
9. Alt V, Bechert T, Steinrücke P, Wagener M, Seidel P，等。(2004)納米銀骨水泥的抗菌性能和細胞毒性的體外評估。生物材料25:4383-4391。［Ref。］
10. Shahoon H, Farhadi S, Yari Z(2012)納米銀與轉化生長因子(TGFβ)誘導軟骨發生的療效評估:動物研究。科學研究與論文7:3528-3534。［Ref。］
11. Carranza FA, Newman GM, HH Takei, PR Klokkevold (2006) Carranza臨床牙周病。Saunders Elsevier，英國。［Ref。］
12. 傅軍，紀軍，範東，沈娟(2007)肝素與殼聚糖-銀離子絡合物一層一層組裝納米銀膜的構建。中國生物醫學雜誌，29(4):366 - 366。［Ref。］
13. 陳誌偉，陳誌偉，陳誌偉，等。(2007)含銀抗菌敷料與抗菌藥物的比較研究。內傷j4:15 15-122。［Ref。］
14. Tredgot EE, Shankowsky HA, Groenereld A, Burrell R(1998)一項評價Acticoat銀塗層敷料治療燒傷創麵療效和安全性的配對隨機研究。中華醫學雜誌，19:531-537。［Ref。］
15. 陳偉，陳建輝(2007)納米銀在醫學中的應用。毒理學分析1:1 -12。［Ref。］
16. 方傑，伍德芳(2006)納米晶體敷料在傷口處理中的應用，綜述。國際納米醫學雜誌1:441-449。［Ref。］
17. 陳誌強，陳誌強，陳誌強，等。(2007)抗菌藥物對皮膚替代品和自體移植物細胞毒性的影響。中華皮膚病學雜誌157:33-40。［Ref。］
18. 葉敏，呂世林，潘維凱，Lung I, Burd A(2006)銀敷料的體外抗菌活性比較。中華醫學微生物學雜誌55:59-63。［Ref。］
19. Verdi CJ(1993)癌症治療與口腔粘膜炎。藥物預防評估。藥品說明書9:185-195。［Ref。］
20. 張誌剛，張誌剛，張誌剛(2006)不同創麵敷料對創麵細胞增殖和活力的影響。Plast Riconctr Surg 117: 110S-118S。［Ref。］
21. Alt V, Bechert T, Steinruch P, Wagener M, Seidl P，等(2004)納米關節銀骨水泥的抗菌性能和細胞毒性的體外評估。生物材料25:4383-4391。［Ref。］
22. Edwards-Jones V(2006)銀對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抗菌和屏障作用。創傷護理雜誌15:285-290。［Ref。］
23. 王曉明，王曉明，王曉明，等。(2011)納米銀對大鼠體內毒性的影響。［Ref。］
24. 陳東，席濤，白娟(2007)納米銀顆粒誘導的生物效應研究。生物醫學碩士2:S126-S128。［Ref。］
25. (2002)《臨床牙周病學手冊》(9版)。w·b·桑德斯公司，631-646。［Ref。］
26. 張誌剛(1978)牙齦下菌斑控製後牙釉質-上皮連接的愈合。中國生物醫學工程學報(自然科學版)。［Ref。］
27. Wright JB, Lam K, Buret AG, Olson ME, Burrell RE(2002)汙染傷口豬模型的早期愈合事件:納米晶銀對基質金屬蛋白酶、細胞凋亡和愈合的影響。傷口修複再生10:141-151。［Ref。］
28. 伍德沃德M(2005)銀敷料在傷口愈合:證據是什麼?主要意圖13:153-60。［Ref。］
29. 潘維，伯德A(2004)銀的體外細胞毒性:臨床傷口護理的意義。伯恩斯30:140-147。［Ref。］

下載臨時PDF

條信息

文章類型:研究文章

引用:Zakeri M, Arjmand N, Forouzanfar A, Zakeri M, Koohestanian N(2016)納米銀縫合線在牙周皮瓣愈合中的新應用。國際口腔健康雜誌2(7):doi http://dx.doi.org/10.16966/2378-7090.217

版權:©2016 Zakeri M，等。這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名許可的條款發布，允許在任何媒介上不受限製地使用、分發和複製，前提是要注明原作者和來源。

出版的曆史:

收到日期:8月16日

接受日期:2016年9月1日

發表日期:9月7日