दंत कंपोजिट के biocompatibility के सबसे अधिक अध्ययन पहलू फ्लोरोसेंट संकेत मात्रा का ठहराव के साथ संयुक्त उनके cytotoxicity 3 डी CLSM समय चूक इमेजिंग समय के साथ सेल भाग्य का संवेदनशील मूल्यांकन की अनुमति देता है. इस विधि का उपयोग दंत कंपोजिट cytocompatibility का आकलन करने के लिए एक कुशल उपकरण हो सकता है.
यह आम तौर पर इन विट्रो सेल सामग्री बातचीत दंत सामग्री biocompatibility के मूल्यांकन में एक उपयोगी कसौटी है कि स्वीकार कर लिया है. इस अध्ययन का उद्देश्य दंत कंपोजिट में इन विट्रो biocompatibility का आकलन करने के लिए 3 डी CLSM समय व्यतीत confocal इमेजिंग का इस्तेमाल किया गया. इस विधि समग्र दंत निष्कर्षों के साथ संपर्क में व्यवहार्य सेल दर का सही और संवेदनशील संकेत प्रदान करता है. एल्स अतिरिक्त कम दबाव, प्रत्यक्ष बहाली के लिए इस्तेमाल एक समग्र दंत, उदाहरण के रूप में लिया गया है. इन विट्रो आकलन लाइव / मृत धुंधला का उपयोग सुसंस्कृत प्राथमिक मानव मसूड़ों fibroblast कोशिकाओं पर प्रदर्शन किया गया था. छवियाँ FV10i confocal जैविक उल्टे प्रणाली के साथ प्राप्त की है और FV10-ASW 3.1 सॉफ्टवेयर के साथ विश्लेषण किया गया. छवि विश्लेषण समय चूक के 5 घंटे के बाद जांच की समग्र की उपस्थिति में एक बहुत ही मामूली cytotoxicity दिखाया. सेल व्यवहार्यता का एक मामूली कमी का परीक्षण समग्र अर्क compar साथ संपर्क में दिखाया गया थाएड कोशिकाओं को नियंत्रित करने के लिए. निष्कर्ष गुणात्मक और मात्रात्मक दंत कंपोजिट biocompatibility के व्यवहार का मूल्यांकन करने के लिए एक संवेदनशील तरीके के रूप में 3 डी CLSM समय चूक इमेजिंग के उपयोग पर प्रकाश डाला.
Biocompatibility परिभाषित करने के लिए आईएसओ सिफारिशों में उद्धृत मुख्य मानकों में से एक की कोशिकाओं के लिए सामग्री विषाक्तता का अभाव है. राल आधारित दंत कंपोजिट समय 1-4 से अधिक और / या बाद में होने के कारण गिरावट प्रक्रियाओं को आंशिक polymerization के लिए शुरू में होने के कारण हो सकता है जो राल मैट्रिक्स से घटकों, जारी कर सकते हैं. ये जारी घटकों मौखिक ऊतकों के साथ संपर्क में आते हैं और urticarial और mucosal प्रतिक्रियाओं 5, रोगियों 6 में एलर्जी और अतिसंवेदनशीलता प्रतिक्रियाओं का विकास, माइटोजन पर प्रकार पर मसूड़ों fibroblasts आकृति विज्ञान और कमी के संशोधनों मैं कोलेजन प्रोटीन 7, प्रतिरक्षादमन या immunostimulation जैसे विभिन्न कमियां हो सकती है उनके genotoxic संभावित 9 रेखांकित करता है जो शुद्ध टी लिम्फोसाइट और तिल्ली कोशिकाओं 8 और प्राथमिक मानव मसूड़ों fibroblasts में डीएनए की क्षति की संचालित प्रसार,. कई मापदंडों ऐसी ग की छाया के रूप में समग्र दंत विषाक्तता को प्रभावित कर सकते हैंomposite, प्रकाश इलाज, राल मोनोमर की रासायनिक संरचना, भराव और रूपांतरण 10- 13 डिग्री. सामग्री की इन विट्रो विषाक्त संभावित विवो परिस्थितियों में भविष्यवाणी कर सकते हैं और कुछ प्रासंगिक समापन के अध्ययन से नैदानिक स्थितियों की तुलना में किया जा सकता है. दंत कंपोजिट और उनके घटकों के cytotoxicity व्यापक रूप से सेल संस्कृति सिस्टम 14- 16 का उपयोग कर मूल्यांकन किया गया है.
ये इन विट्रो प्रणालियों की अवधि में दंत कंपोजिट biocompatibility का आकलन करने के लिए विकसित किया गया है: सेल के विकास, और सेल एपोप्टोसिस कोशिकाओं 17 तरह THP-1monocytes का उपयोग, मानव मसूड़ों fibroblasts के 18 में cytotoxicity, HaCaT में भड़काऊ संभावित कोशिकाओं 2, सेल कार्यक्षमता की तरह keratinocytes odontoblast- MDPC-23 कोशिकाओं 19, कुल शाही सेना के स्तर में कमी, और मानव मसूड़ों पर apoptosis की प्रेरण में उल्लेखनीय वृद्धि की तरह keratinocytes 20 औरमसूड़ों और लुगदी fibroblast कोशिकाओं 21 पर डीएनए की क्षति.
विभिन्न तरीकों दंत कंपोजिट के biocompatibility जांच करने के लिए सुझाव दिया है. विशिष्ट colorants और प्रकाश सोखना माप शामिल है जो वर्णमिति assays, कारण उनके रिश्तेदार सादगी और कम लागत 22- 26 को, सबसे अधिक इस्तेमाल किया रहते हैं. प्रकाश विपरीत माइक्रोस्कोपी विश्लेषण अक्सर अधिक समय खपत और उच्च लागत incurs. हालांकि, इन माइक्रोस्कोपी तकनीक कुछ महत्वपूर्ण लाभ है. सेल संरचना का अवलोकन इस प्रकार अधिक प्रासंगिक और संवेदनशील डाटा उपलब्ध कराने, अनुभवी विषाक्त प्रभाव के बारे में विस्तृत जानकारी देता है. विशेष रूप से, confocal माइक्रोस्कोपी 27 की शुरूआत पारंपरिक व्यापक क्षेत्र इमेजिंग प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी की तुलना में अक्षीय संकल्प में सुधार के साथ जैविक संरचनाओं के अवलोकन के लिए अनुमति दी गई है. इसलिए, confocal इमेजिंग के विभिन्न क्षेत्रों में एक शक्तिशाली खोजी उपकरण बन गया हैचिकित्सा और विज्ञान शोध. इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोपी तकनीक के विपरीत, स्कैनिंग confocal माइक्रोस्कोपी विशिष्ट फ्लोरोसेंट मार्कर के समावेश से कोशिकाओं के अलग घटकों कल्पना करने की क्षमता प्रदान करता है. इन विशिष्ट ट्रेसर से ज्यादातर उनके नैदानिक में उपयोग के साथ-साथ प्रयोगशाला अनुसंधान अध्ययन की अनुमति, एक जलीय वातावरण में स्थिर समझदारी से औसत दर्जे का, सस्ती और 28 गैर विषाक्त कर रहे हैं. इसके अलावा, पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोपी विश्लेषण के लिए आवश्यक नमूना सुखाने और निर्धारण के समय चूक confocal इमेजिंग के लिए आवश्यक नहीं है, इस प्रकार समय पर निर्भर अधिग्रहण के नमूने पर भी संभव है. दो आयामी इमेजिंग की तुलना में, confocal इमेजिंग सिद्धांत एक नमूना उपसतह दृश्य और विभिन्न प्राप्त गहराई छवियों से तीन आयामी संरचना के पुनर्निर्माण के लिए सक्षम बनाता है; में परिणाम है, जो अधिक सटीक और अधिक संरचनात्मक विवरण 29, 30. वर्तमान वीडियो अध्ययन तीन आयामी समय चूक सी के उपयोग का एक उदाहरण हैएक अभिनव पद्धति के रूप में रहने / मृत फ्लोरोसेंट लेबलिंग और संकेत मात्रा का ठहराव के साथ संयुक्त onfocal लेजर स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी (3 डी-CLSM). इस पत्र में प्रस्तुत तकनीक का मूल्यांकन सेल संरचना को बदलने के बिना जीवित कोशिकाओं के संवेदनशील मूल्यांकन और समय चूक इमेजिंग सक्षम करने का लाभ दिया है. कोई तैयारी चरणों में confocal विश्लेषण से पहले आवश्यक हैं. इससे पहले, एक ही धुंधला सुसंस्कृत जालीदार हड्डी कोर 31 की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए, लेकिन निम्न confocal समय चूक के बिना इस्तेमाल किया गया था. इसी प्रकार एक ही समय चूक confocal प्रक्रिया / एक विशिष्ट जीवाणु लाइव मृत धुंधला का उपयोग उनके ग्राम प्रकार 32 के अनुसार सक्रिय कीचड़ के बैक्टीरिया में इरिथ्रोमाइसिन समय-मारने गतिविधि का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. इन विधियों हाल ही में रूपांतरित किया और मेथाक्रिलेट मोनोमर्स 11 के आधार पर दंत कंपोजिट की विषाक्तता तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया गया है.
Biocompatibility सामग्री व्यवहार चिकित्सा उपयोग करने से पहले मूल्यांकन किया जाना सबसे शर्त पैरामीटर है. अंतर्राष्ट्रीय मानकों चिकित्सा उपकरणों आईएसओ 10993 33 और विशेष रूप से दंत चिकित्सा सामग्री आईएसओ 7405 34 को कवर किया. आसपास की कोशिकाओं को विषाक्त प्रभाव के अभाव में ऐसी सामग्री के biocompatibility के मूल्यांकन में महत्वपूर्ण मानदंड है. 37 – cytotoxicity परीक्षण दंत सामग्री biocompatibility 35 के आकलन में इस तरह के महत्व है यही कारण है कि. आईएसओ परीक्षण तरीकों चयापचय गतिविधि या झिल्ली अखंडता के आधार पर किया जा सकता का सुझाव दिया. चयनित समापन समय और मूल्यांकन assays के लागत को कम करने के क्रम में एक परीक्षण सामग्री द्वारा प्रेरित प्रतिकूल प्रभाव रैंकिंग के लिए विशिष्ट शर्तों का पालन करना चाहिए. जांच की मौजूदा पद्धति (3 डी confocal समय चूक इमेजिंग) आधारित झिल्ली अखंडता है. इस समापन बिंदु के माध्यम से cytotoxicity मूल्यांकन सेल biocompa की एक मूल्यवान मार्कर हो रहा हैजांच की सामग्री और यह है साथ tibility भी आईएसओ समापन बिंदु को मंजूरी दे दी. इन विट्रो परीक्षण एक सामग्री का नमूना एक विशेष सेल प्रकार प्रभावित करता है कि कैसे निर्धारित करने के लिए तैयार कर रहे हैं. वर्णमिति MTT परख मूल रूप में इन विट्रो cytotoxicity और सेल प्रसार की माप के लिए एक उपयोगी विधि के रूप में (1983) Mossman द्वारा वर्णित किया गया था. MTT परीक्षण माइटोकॉन्ड्रियल गतिविधि को निर्धारित करता है जो सक्रिय कोशिकाओं द्वारा formazan क्रिस्टल में tetrazolium नमक का रूपांतरण पर आधारित है. इस व्यवहार्यता दर 38 से अनुवाद किया जा सकता है. गुप्ता और सहयोगियों MTT परीक्षण समग्र रेजिन की cytotoxicity को मापने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया विधि है कि सूचना दी. Succinic डिहाइड्रोजनेज और alkaline फॉस्फेट प्रतिक्रियाएं भी इसी उद्देश्य से 39 के लिए इस्तेमाल किया गया है. MTT परख प्रत्येक माप समय बिंदु पर कोशिकाओं को मारने की आवश्यकता के बाद से हालांकि, भाग्य कोशिकाओं, पीछा नहीं किया जा सकता. वर्तमान अध्ययन में और अधिक बारीकी से सना हुआ कोशिकाओं के व्यवहार पर नजर रखने के आदेश, Di मेंजीवित कोशिकाओं के रंगरूट अवलोकन, एक छोटी प्रोटोकॉल धुंधला, स्वचालित छवि विश्लेषण और फ्लोरोसेंट संकेत मात्रा का ठहराव के साथ संयुक्त समय व्यतीत CLSM इमेजिंग के लिए धन्यवाद किया गया था.
चिकित्सकीय कंपोजिट मौखिक ऊतकों, विशेष रूप से मसूड़ों और pulpal कोशिकाओं के साथ निकट संपर्क में आते हैं. 41 – fibroblasts इन दृढ कंपोजिट 40 से रिहा घटकों का लक्ष्य होगा. इसके अलावा, कई अध्ययनों अमर कोशिकाओं और प्राथमिक कोशिकाओं biomaterials के साथ संपर्क में विभिन्न सेलुलर प्रतिक्रियाओं हो सकता है कि सूचना दी है. प्राथमिक कोशिकाओं biomaterials के प्रभाव 42 का आकलन करने के लिए अधिक उपयुक्त पाए गए. यह वर्तमान अध्ययन में परीक्षण दंत समग्र cytotoxicity मूल्यांकन के लिए सेल मॉडल के रूप में प्राथमिक मानव मसूड़ों fibroblast कोशिकाओं के उपयोग बताते हैं. 44 – दंत समग्र से जारी पदार्थों की विषाक्तता संभावित व्यापक रूप से 43 अध्ययन किया गया है. टी का आकलन करने के क्रम मेंवह माल के संभावित साइटोटोक्सिक, दो संपर्क मॉडल कोशिकाओं प्रदर्शन किया जा सकता है. अप्रत्यक्ष संपर्क प्रणाली में, कोशिकाओं जैविक मीडिया से elutes के साथ संपर्क में हैं को लक्षित करते हुए सीधे संपर्क मॉडल प्रणाली में सामग्री सीधे लक्ष्य कोशिकाओं के साथ रखा गया है. नैदानिक अनुप्रयोगों में और दृढ प्रक्रियाओं के लिए, समग्र दंत मसूड़ों के ऊतकों के साथ अप्रत्यक्ष संपर्क में रखा जाता है. इस कारण से, वर्तमान प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल (परीक्षण समग्र निष्कर्षों की उपस्थिति में कोशिकाओं) मानव मसूड़ों fibroblasts के साथ अप्रत्यक्ष संपर्क प्रणाली पर ध्यान केंद्रित किया गया. पहले से Dahl और सहयोगियों द्वारा रिपोर्ट, cytotoxicity प्रतिक्रियाओं को गतिविधि रिश्तेदार पर आधारित <(90%), (30% मध्यम (30-60%), मामूली (60-90%) या गैर साइटोटोक्सिक)> गंभीर रूप आंका गया मूल्यों नियंत्रण 45 के लिए प्राप्त की. इसलिए, प्राप्त परिणामों के प्रकाश (1 टेबल) इस रैंकिंग को और अनुसार, समग्र एल्स अतिरिक्त कम दबाव देखें रूप में स्थान दिया जा सकता हैY थोड़ा साइटोटोक्सिक और पूरे समय व्यतीत अवधि के दौरान कोशिकाओं को नियंत्रित करने के लिए तुलनीय व्यवहार दिखाया. ठीक उसी जांच विधि का उपयोग करना, इस अध्ययन के परिणाम एक हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन के उन लोगों की तुलना में किया जा सकता है. एल्स अतिरिक्त कम दबाव समग्र प्रत्यक्ष बहाली 11 है कि एक ही नैदानिक आवेदन के लिए इस्तेमाल दो पहले परीक्षण किया कंपोजिट की तुलना में बेहतर biocompatibility प्रदर्शन किया. आगे के अध्ययन अभी भी अधिक पूरा तुलना की स्थापना के लिए आवश्यक हैं.
एक विशिष्ट समापन बिंदु मूल्यांकन के लिए स्वीकृत करने के लिए जो cytotoxicity परख निर्णय लेने, यह फायदे और प्रत्येक परख की सीमाओं को समझना महत्वपूर्ण है. confocal इमेजिंग का मुख्य उद्देश्य कोशिकाओं और अंगों की एक 3-डी वास्तुकला को प्राप्त है. तकनीक एक नमूना की सतह, बल्कि इसके उपसतह न केवल प्रकट करने में सक्षम है. इस के साथ साथ वर्णित प्रोटोकॉल एक sensi के रूप में, 3 डी CLSM समय व्यतीत confocal इमेजिंग के उपयोग को रेखांकितसक्रिय विधि एक समग्र दंत की इन विट्रो biocompatibility के व्यवहार का आकलन करने के लिए. हालांकि, इस काम में आई सीमाओं से बचने के लिए, विरोधी कंपन कार्यस्थानों अधिक स्थिर और लंबे समय चूक इमेजिंग अनुमति देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है; टेबलटॉप प्रयोगशाला में कंपन के कारण हो सकता है कि हानिकारक प्रभाव से इस्तेमाल किया confocal प्रणाली को अलग कर सकता है. इसके अलावा, माल आदर्श मसूड़ों के ऊतकों को नुकसान न पहुंचाने होना चाहिए मौखिक गुहा में इस्तेमाल किया जाएगा और प्रणालीगत विषाक्तता का कारण बन सकता है कि कोई पदार्थों को शामिल करना चाहिए. इस्तेमाल किया पद्धति के अनुसार और वर्तमान अध्ययन से प्राप्त परिणामों में यह परीक्षण समग्र (एल्स अतिरिक्त कम दबाव) वर्तमान प्रयोगात्मक शर्तों में साइटोटोक्सिक नहीं है कि यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है. CLSM विधि संवेदनशीलता व्यवहार्य कोशिकाओं की प्रारंभिक दर दे सकते हैं, अन्य संभावनाएं अधिक समापन का आकलन करने के लिए सोच हो सकती है. विशेष रूप से, यह हाल ही में रिपोर्ट की गई है के रूप में समग्र मोनोमर्स thr कोशिकाओं को प्रभावित करने वालेough प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) 46 48, आगे की जांच पड़ताल cytotoxicity के बीच किसी भी नेटवर्क और आरओएस उत्पादन संकेत अगर सहसंबंध का आकलन करने की जरूरत है. भविष्य प्रोटोकॉल एक साथ आरओएस उत्पादन का मूल्यांकन करने के लिए (एच 2 ओ 2 और / या ओ 2 – धुंधला) बनाया जा सकता है और समय व्यतीत हो CLSM इमेजिंग का उपयोग cytotoxicity अनुपात (लाइव / मृत धुंधला).
The authors have nothing to disclose.
Saremco Dental Switzerland and Olympus Microsystems France Companies are gratefully acknowledged for their financial support. Saremco Dental is also acknowledged for the generous donation of the dental composites ELS extra low shrinkage. The authors also wish to express their appreciation to Dr Simon Banks from the department of Chemistry (University College London) for his assistance with English revision.
Olympus Fluoview FV10i | Olympus | Confocal microscope | |
O2/Co2 Incubator | Pnasonic | MCO 5M | Cell incubation |
Live/Dead® Kit | Invitrogen | MP 03224 | Stain |
ELS extra low shrinkage® | Saremco | Dental composite | |
DMEM medium | Sigma | D 6046 | Culture medium |
Trypsin | Sigma | T1426 | harvesting cells |
chamber slide system | PAA | 14220040X | Culture chamber |
penicillin/streptomycin | PAA | P11-010 | Cell culture |
Amphotericin B | PAA | P11-001 | Cell culture |
Foetal bovine serum | PAA | A11-101 | Cell culture |
Cell Counter | Merck Millipore | 00110230TP1 | Cell counting |