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La biocompatibilité du matériau nano-verre-zircone de qualité dentaire après vieillissement

Résumé

Un système gradué de nano-verre/zircone (G/Z) a été développé via l'infiltration de nano-verre dans une surface de nano-zircone, ce qui est avantageux pour des liaisons noyau-placage robustes. La question du vieillissement est une clé pour les polycristaux de zircone tétragonale stabilisés à l'yttrium (Y-TZP), et par conséquent, il est nécessaire d'évaluer l'influence de la dégradation du vieillissement sur la biocompatibilité des systèmes G/Z avant leur éventuelle application clinique. Ici, ces tests de biocompatibilité ont été effectués avec des fibroblastes gingivaux humains (HGF) ensemencés sur G/Z et Y-TZP non vieillis/âgés pendant 2 à 72 h. Les évaluations comprenaient un test d'irritation de la muqueuse buccale en conjonction avec des analyses de la viabilité cellulaire, de l'adhésion cellulaire et des réponses au stress oxydatif. Des diminutions métaboliques significatives dans les cellules âgées traitées au G/Z et au Y-TZP ont été observées à 72 h. G/Z n'a suscité aucune différence significative dans la viabilité cellulaire par rapport à Y-TZP sur 72 h avant et après le vieillissement. Les données de stress oxydatif pour les cellules âgées traitées au G/Z et au Y-TZP ont montré une augmentation significative à 72 h. Les échantillons G/Z n'ont suscité aucune différence significative dans la production de ROS par rapport à Y-TZP sur 72 h avant et après le vieillissement. Les taux d'adhésion cellulaire de G/Z et Y-TZP ont augmenté de manière significative après le vieillissement. Les taux d'adhésion cellulaire de G/Z et Y-TZP n'étaient pas significativement différents avant et après vieillissement. Selon le test d'irritation de la muqueuse buccale, les scores des observations macroscopiques et microscopiques pour les côtés G/Z âgés et G/Z non âgés étaient de 0, ne démontrant aucune irritation conséquente.

Conclusions

L'excellente biocompatibilité de G/Z indique qu'il a un potentiel pour de futures applications cliniques.

Contexte

Les céramiques dentaires à base de zircone (par exemple, les polycristaux de zircone tétragonale stabilisés à 3 % mol d'yttrium (3Y-TZP)) présentent une excellente résistance mécanique et une résistance à la fracture supérieure en raison des mécanismes de trempe inhérents à la transformation, et elles sont largement utilisées pour la fabrication de dispositifs prothétiques. 1]. Les matériaux de base en zircone sont généralement recouverts de porcelaine de placage translucide pour couvrir leur aspect opaque. Cependant, les restaurations en couches de zircone ont tendance à échouer; l'écaillage et le délaminage de la céramique cosmétique ont été rapportés comme la raison la plus fréquente de l'échec des restaurations à base de zircone [2, 3]. Il a été rapporté que l'écaillage et le délaminage de la céramique de stratification résultent de discordances du coefficient de dilatation thermique et du module d'élasticité entre les noyaux de zircone et la céramique de stratification [4]. Par conséquent, dans notre étude précédente, nous avons introduit un nouveau concept pour l'amélioration de la liaison âme-placage en infiltrant un verre nanométrique à faible module avec un coefficient de dilatation thermique correspondant dans la surface de la zircone frittée à partir de particules de nano-zircone, produisant ainsi un gradient élastique systèmes nano-verre/zircone (G/Z). Il a été démontré que les forces d'adhésion des systèmes G/Z aux porcelaines cosmétiques étaient trois fois plus élevées que celles des systèmes conventionnels à base de zircone [4].

Le vieillissement de l'Y-TZP est bien reconnu. Le vieillissement de l'Y-TZP peut être induit par un environnement buccal, avec une exposition à l'humidité, à une charge mécanique et à une basse température, entraînant une rugosité de surface, des microfissures et la libération de particules de Y-TZP dans le corps [5, 6]. En présence d'humidité et de basse température, une transformation de phase de la zircone tétragonale à monoclinique (t-m) pourrait être déclenchée. L'expansion volumétrique du cristal entraîne une contrainte localisée et des microfissures à la surface du matériau, permettant à l'eau de pénétrer davantage à l'intérieur du matériau, entraînant une transformation de phase supplémentaire et entraînant la dégradation des propriétés mécaniques [7,8,9]. De plus, il est maintenant largement connu que les propriétés physico-chimiques d'un biomatériau telles que la rugosité de surface et la composition chimique ont une influence sur sa biocompatibilité. Ainsi, il est nécessaire d'évaluer l'influence de la dégradation due au vieillissement sur la biocompatibilité de G/Z.

Zhang et al. [10, 11] ont infiltré du verre dans une sous-structure en zircone dense et ont développé un composite verre-zircone gradué avec des propriétés mécaniques supérieures. Cependant, la biocompatibilité du composite verre-zircone gradué est inconnue, en particulier avec la prise en compte du phénomène de vieillissement.

Par conséquent, les tests de biocompatibilité du système G/Z nouvellement développé sont essentiels pour son application clinique en raison de l'ajout de matériaux de verre et des changements structurels qui en résultent. L'induction du système G/Z peut apporter une solution aux échecs des restaurations à base de zircone et ainsi améliorer leurs taux de réussite. Par conséquent, les tests de biocompatibilité du système G/Z avant et après le vieillissement fourniront des lignes directrices sur la biosécurité pour l'application clinique de G/Z.

Dans la présente étude, la biocompatibilité du système G/Z avant et après vieillissement a été évaluée. Les évaluations impliquaient un test d'irritation de la muqueuse buccale conjointement avec des analyses de la viabilité cellulaire, de la morphologie cellulaire, de l'adhésion cellulaire et des réponses au stress oxydatif.

Méthodes

Préparation des spécimens

Y-TZP est un matériau biocompatible déjà approuvé pour les applications cliniques, et ici, les échantillons Y-TZP ont été configurés comme groupe de contrôle. Tous les spécimens ont été produits sous forme de plaques uniformes (1,5 × 1,5 × 0,2 cm). L'ISO 13356 décrit l'évaluation d'éprouvettes testées avec une géométrie simplifiée (barres de pliage) et une surface polie.

Préparation des échantillons G/Z

Les poudres de verre ont été broyées jusqu'à l'obtention de particules de taille nanométrique avec un instrument de broyage nanométrique (Emax, Retsch, Haan, Rhénanie du Nord-Westphalie, Allemagne). Les principaux composants et pourcentages (> 1 % en poids) du verre infiltrant sont répertoriés dans le tableau 1 [4]. Poudres de zircone stabilisée à l'yttrium (5,18 % en poids Y2 O3 , qualité TZ-3Y-E ; Tosoh, Tokyo, Préfecture de Tokyo, Japon) ont été comprimés sous une pression uniaxiale de 150 MPa pendant 2 min puis ont été partiellement frittés à 1350 °C pendant 2 h dans un four à moufle. Les oxydes souhaités ont été broyés à billes en poudres de 200 mesh. Les échantillons de substrat Y-TZP ont été préfrittés à 1200 °C pendant 2 h, formant des structures poreuses. Les suspensions de verre fondu ont été appliquées sur la surface supérieure des échantillons de substrat poreux Y-TZP préfrittés. Les échantillons revêtus ont ensuite été infiltrés à 1350 °C pendant 2 h pour produire une structure verre-zircone graduée. L'infiltration et la densification du verre ont été réalisées simultanément.

Préparation des échantillons Y-TZP

Les ébauches Y-TZP (Weiland, Weiland Dental, Pforzheim, Bade-Wurtemberg, Allemagne) ont été conçues, fraisées et frittées à pleine densité à l'aide d'un système CAD/CAM (Zenostar, Weiland Dental, Pforzheim, Bade-Wurtemberg, Allemagne).

Culture cellulaire

Des fibroblastes gingivaux humains (HGF) ont été cultivés dans du milieu Eagle modifié de Dulbecco (DMEM, Nutrient Mixture F-12) contenant 10 % de sérum bovin fœtal, 1 % de pénicilline/streptomycine, 1 % de l-glutamine et 1 % d'acides aminés non essentiels dans une atmosphère humidifiée à 5% de CO2 à 37 °C. Le support a été changé tous les 3 jours. Les cellules ont été retirées des boîtes de culture par rinçage dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) et incubées dans une solution de trypsine-EDTA. Les cellules ont été ensemencées sur chaque substrat de test à 1 × 10 5 cellules/mL dans le même milieu pour tous les dosages.

Vieillissement

Pour stimuler les conditions de mastication, un vieillissement mécanique a été effectué dans de la salive artificielle à 37 °C, et la charge a été appliquée à l'aide d'un dispositif de flexion à trois points à une fréquence de 2 Hz. Les profils de vieillissement suivants ont été utilisés :charge 80 N et 10 5 cycles pour tous les échantillons [12, 13].

Viabilité de la cellule

La viabilité du HGF après une exposition au G/Z et au Y-TZP non vieilli et vieilli a été déterminée à 2, 24, 48 et 72 h (temps d'exposition) à l'aide de l'alamarBlue ® dosage du sel sous forme de solution à 10 % dans du DMEM. Avant le test de dosage, tous les échantillons ont été retirés du HGF, puis 500 μL d'alamarBlue ® colorant a été ajouté, suivi d'une incubation pendant 4 h. Des aliquotes (100 μL) ont été décantées dans des boîtes de culture cellulaire à 96 puits et l'intensité de la fluorescence a été déterminée aux longueurs d'onde d'excitation (530 nm) et d'émission (580 nm) avec un spectrophotomètre à microplaque Synergy™ H4 (BioTek, Winooski, Vermont, États-Unis). Toutes les expériences ont été réalisées en triple à trois reprises. La viabilité cellulaire a été calculée comme suit :viabilité (%) = (absorbance des puits traités) / (absorbance des puits témoins).

Stress oxydatif

Les niveaux d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) du HGF traité au G/Z et au Y-TZP avant et après le vieillissement ont été identifiés par chimiluminescence à l'aide du kit de test d'espèces réactives à l'oxygène (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Jiangsu).

Adhésion cellulaire

Les HGF ont été cultivés pendant 2 h sur les surfaces des échantillons G/Z et Y-TZP avant et après vieillissement. Après fixation, les noyaux cellulaires ont été colorés avec du dichlorhydrate de 4′,6-diamidino-2-phénylindole (DAPI) (Yeasen, Shanghai, district de Shanghai, Chine). Les images ont été obtenues avec un microscope à fluorescence LSM 510 inversé (Carl Zeiss, Jena, Tuttlingen, Allemagne). Les cellules adhérées ont été analysées dans des zones sélectionnées au hasard dans cinq sections (450 μm × 450 μm) à un grossissement de × 200. Les taux d'adhésion cellulaire ont été déterminés par le nombre de cellules adhérées divisé par le nombre total de cellules ensemencées.

Morphologie cellulaire

Les HGF ont été cultivés pendant 2 h sur des surfaces d'échantillons G/Z non vieillies et vieillies avant et après vieillissement. Après fixation, les cellules ont été colorées pour l'actine filamenteuse (F-actine) en utilisant de la rhodamine phalloïdine (1:100 dans 3 % de BSA dans du PBS). Les images ont été obtenues avec un microscope à fluorescence LSM 510 inversé (Carl Zeiss, Jena, Tuttlingen, Allemagne). Les échantillons ont été montés sur des lamelles de verre à l'aide de DAPI (Yeasen, Shanghai, district de Shanghai, Chine) pour la visualisation des noyaux cellulaires. Les morphologies cellulaires sur les surfaces G/Z et Y-TZP avant et après vieillissement ont également été observées par microscopie électronique à balayage (MEB) avec un XL-30 ESEM (Philips, Eindhoven, North Brabant, Pays-Bas).

Test d'irritation de la muqueuse buccale

Le test d'irritation des muqueuses buccales a été réalisé conformément aux normes médicales YY/T 0127.13-2009 de la République populaire de Chine. Dix souris mâles Wistar ont été sélectionnées pour ce test. L'échantillon G/Z vieilli a été placé dans une poche de joue pour chaque animal en tant que matériau testé, tandis que l'échantillon G/Z non vieilli a été placé du côté controlatéral comme témoin. Les animaux ont été sacrifiés après 2 semaines et les sachets ont été examinés macroscopiquement après le retrait des disques. Des analyses histologiques de la muqueuse buccale ont ensuite été effectuées sur des cryosections colorées à l'hématoxyline et à l'éosine. Les notes moyennes pour toutes les observations macroscopiques et microscopiques ont été obtenues. La moyenne du groupe témoin a été soustraite de la moyenne du groupe test pour obtenir l'indice d'irritation.

Analyses statistiques

Une analyse de variance à un facteur (ANOVA) a été utilisée pour les données regroupées (tous les temps d'exposition) sur la viabilité cellulaire, le stress oxydatif et le taux d'adhésion cellulaire pour l'évaluation d'échantillons dentaires individuels (SPSS 22.0 ; SPSS Inc., Chicago, IL, États-Unis ).

Résultats

Structure des couches graduées

L'épaisseur de la couche graduée a été contrôlée pour être d'environ 0,9 à 1,0 mm. La structure et les images SEM du système G/Z sont illustrées à la Fig. 1a, b. La figure 1a, b illustre une morphologie constituée de traces de verre résiduel, de grains de zircone recouverts de verre et de vides intergranulaires, qui ont créé une morphologie de surface idéale pour augmenter la résistance de la liaison cœur-placage. De plus, l'analyse EDS des couches graduées est illustrée sur la figure 1c, montrant avec l'augmentation de la distance par rapport à la surface, le contenu de l'élément Zr a augmenté tandis que le contenu des éléments Si, Al et La a diminué. Les détails ont été décrits dans notre étude précédente [4].

Propriétés physiques et chimiques de G/Z. un Schéma structurel. b Image SEM. c Analyse EDS de la couche graduée fonctionnellement

Viabilité de la cellule

Des diminutions métaboliques significatives des cellules âgées traitées au G/Z et au Y-TZP ont été observées à 72 h (P < 0,00001) (Fig. 2a). Aucune diminution métabolique significative des cellules âgées traitées par G/Z n'a été observée à 2 h (P = 0,47), 24 h (P = 0,82), et 48 h (P = 0,53) (Fig. 2a). Aucune diminution métabolique significative des cellules âgées traitées par Y-TZP n'a été observée à 2 h (P = 0,82), 24 h (P = 0,32), et 48 h (P = 0,54) (Fig. 2a). Les échantillons G/Z n'ont suscité aucune différence significative dans la viabilité cellulaire par rapport à Y-TZP à 2 h (P = 0.94), 24 h (P = 0,86), 48 h (P = 0,68), et 72 h (P = 0.61) d'exposition avant vieillissement. Les échantillons G/Z n'ont suscité aucune différence significative dans la viabilité cellulaire par rapport à Y-TZP à 2 h (P = 0.98), 24 h (P = 0,54), 48 h (P = 0,73), et 72 h (P = 0,50) d'exposition après vieillissement.

Biocompatibilité du G/Z et du Y-TZP avant et après vieillissement. Les données représentent la moyenne ± SD, n =5. a Viabilité cellulaire du HGF traité par spécimen vieilli et non vieilli. b Production de Ros de HGF traité par spécimen vieilli et non vieilli. c Taux d'adhésion cellulaire du HGF traité par spécimen vieilli et non vieilli. Signification par rapport au groupe témoin : # P <0,01 ; * P <0,05

Stress oxydatif

Les données de stress oxydatif pour les cellules âgées traitées au G/Z et au Y-TZP ont montré une augmentation significative à 72 h (P < 0,0001, figure 1b). En revanche, les cellules âgées traitées par G/Z n'ont suscité aucune différence significative dans la production de ROS à 2 h (P = 0,91), 24 h (P = 0,42), et 48 h (P = 0.62). De plus, les cellules âgées traitées au Y-TZP n'ont suscité aucune différence significative dans la production de ROS à 2 h (P = 0,07), 24 h (P = 0,40), et 48 h (P = 0,53). Les échantillons G/Z n'ont suscité aucune différence significative dans la production de ROS par rapport à Y-TZP à 2 h (P = 0.16), 24 h (P = 0,79), 48 h (P = 0.14), et 72 h (P = 0.43) d'exposition avant vieillissement. Les échantillons G/Z n'ont suscité aucune différence significative dans la production de ROS par rapport à Y-TZP à 2 h (P = 0,27), 24 h (P = 0.17), 48 h (P = 0,07), et 72 h (P = 0.15) d'exposition après vieillissement.

Adhésion cellulaire

Les taux d'adhésion cellulaire du G/Z et du Y-TZP ont augmenté de manière significative après le vieillissement (Fig. 2c). Les taux d'adhésion cellulaire de G/Z et Y-TZP non vieillis n'étaient pas significativement différents (P = 0,71) (Fig. 2c). Les taux d'adhésion cellulaire des G/Z et Y-TZP âgés n'étaient pas significativement différents (P = 0,71) (Fig. 2c). Les taux d'adhésion cellulaire de G/Z et Y-TZP n'ont montré aucune différence significative après vieillissement (P < 0,00001) (Fig. 2c). Des photographies caractéristiques de l'adhésion cellulaire sur Y-TZP et G/Z avant et après vieillissement sont présentées sur les Fig. 3a–d.

Adhésion cellulaire au G/Z et au Y-TZP avant et après vieillissement. un Âgé de G/Z. b G/Z non vieilli. c ans Y-TZP. d Y-TZP non vieilli

Morphologie cellulaire

Des images de fluorescence à différents temps d'incubation ont montré que les cellules étaient attachées aux surfaces G/Z; cependant, l'étalement était plus important sur les surfaces G/Z vieillies (Fig. 4a–c), où les cellules étaient aplaties et bien étalées avec une forme polygonale.

Attachement, propagation et morphologie de HGF sur G/Z avant et après vieillissement observés en microscopie à fluorescence. un , b Âgé de G/Z. c G/Z non vieilli. Les cellules ont été cultivées pendant 72 h sur des substrats, puis fixées et colorées pour l'actine filamenteuse (F-actine, rouge) et les noyaux (bleu)

Les images SEM ont montré que les cellules cultivées sur des surfaces G/Z vieillies et non vieillies étaient considérablement aplaties avec des extensions ou des corps allongés et de nombreuses microvillosités (Fig. 5a, b). Des noyaux arrondis peuvent être observés, confirmant l'attachement de la propagation du cytoplasme cellulaire à la surface de l'échantillon (Fig. 5a).

Micrographies SEM de la morphologie du HGF sur G/Z avant et après vieillissement 72 h après la culture. un Âgé de G/Z. b G/Z non vieilli. Grossissement d'origine :× 2000

Test d'irritation de la muqueuse buccale

Les scores pour les observations macroscopiques à la fois du côté test et du côté controlatéral étaient de 0, ne démontrant aucune irritation conséquente. De plus, les scores de l'évaluation microscopique pour les deux côtés étaient de 0, indiquant aucune réaction d'irritation apparente. La figure 6a, b montre qu'aucun changement histopathologique n'a été observé dans la muqueuse buccale traitée avec du G/Z non vieilli et du G/Z vieilli.

Examen anatomopathologique de la muqueuse traitée par G/Z vieilli (a ) et G/Z non vieilli (b )

Discussion

Les matériaux céramiques métalliques ont été de plus en plus remplacés par des matériaux sans métal, car la libération d'ions métalliques a été largement discutée. Divers ions métalliques, dont l'argent [14], l'or [15], le titane [16] et le nickel [17] des prothèses dentaires pourraient être libérés dans la salive et le plasma. McGinley et al. ont même rapporté que les ions Ni diffusés à partir d'un alliage dentaire Ni-Cr pouvaient se propager dans tout le tissu épithélial jusqu'à la lame basale et ensuite dans toute la matrice extracellulaire, entraînant une perte de viabilité cellulaire et d'intégrité tissulaire [18]. Les études actuelles se sont principalement concentrées sur le développement et l'amélioration de tous les matériaux céramiques. Par conséquent, G/Z a été introduit dans notre étude précédente [4] pour l'amélioration des taux de réussite des matériaux à base de zircone. Cependant, la biocompatibilité du système G/Z avec la prise en compte du vieillissement était inconnue. Des tests de biocompatibilité et des contrôles modérés sont indispensables. Par conséquent, une série de tests de biocompatibilité a été menée et comparée à l'gold standard , Y-TZP, en tenant compte du vieillissement. De plus, la topographie de la surface ainsi que les propriétés physiques et chimiques se sont avérées influentes sur l'adhésion et la viabilité cellulaires par des études [19]. Tous les spécimens ont donc été sablés et polis jusqu'à une rugosité de surface clinique.

Des diminutions métaboliques significatives des cellules âgées traitées par G/Z et Y-TZP ont été observées à 72 h (Fig. 2a), prouvant que le vieillissement diminue les proliférations cellulaires pour G/Z et Y-TZP. L'influence du vieillissement sur la biocompatibilité des matériaux en zircone est controversée. Une étude précédente a rapporté la diminution de la biocompatibilité de la zircone après vieillissement [20]. Parallèlement, une étude récente a prouvé l'augmentation de la biocompatibilité de la zircone vieillie [21]. L'influence différente du vieillissement sur la biocompatibilité pourrait résulter de différentes procédures de vieillissement, notamment le cycle, la température, la charge et la fréquence [22]. L'influence du vieillissement sur les changements de propriétés physiques et chimiques de la zircone dépend de l'agressivité de la procédure de vieillissement pour la dégradation de la zircone. Pour simuler des conditions intra-orales à long terme, la procédure de vieillissement utilisée dans cette étude était basée sur des paramètres cliniques, tels que la charge et la fréquence des morsures, l'utilisation d'un environnement humide et la température du corps humain [22].

La viabilité cellulaire repose sur l'activité mitochondriale. La diminution de la prolifération cellulaire et l'augmentation de la production de ROS pourraient être attribuées aux ions diffusés se propageant dans tout le tissu épithélial jusqu'à la lame basale et ensuite dans toute la matrice extracellulaire, entraînant une perte de viabilité cellulaire et d'intégrité tissulaire [6, 23].

Les taux d'adhésion cellulaire du G/Z et du Y-TZP ont augmenté après le vieillissement (Fig. 2c). Des photographies caractéristiques de l'adhésion cellulaire sur Y-TZP et G/Z avant et après vieillissement sont présentées sur la Fig. 3a–d. Une observation précise de l'attachement cellulaire sur G/Z a été réalisée. La coloration fluorescente à double marquage (Fig. 4a, b) et les vues SEM (Fig. 5a, b) ont démontré que les cellules cultivées sur des G/Z âgés et non âgés étaient aplaties et bien étalées.

L'adhésion cellulaire dépend des propriétés physico-chimiques d'un biomatériau. Il est bien reconnu que la migration et l'adhésion sont des paramètres biologiques qui ne sont pas nécessairement directement liés. Les cellules peuvent migrer lentement avec une adhérence très élevée [24, 25]. Al Qahtani et al. [26] ont également rapporté que la surface sablée de Y-TZP présentait une adhérence cellulaire plus élevée mais une faible prolifération cellulaire lorsqu'elle était incubée avec des ostéoblastes Saos-2. La mouillabilité de la surface est un facteur qui détermine également la préférence d'adhésion cellulaire, par la régulation des quantités de protéine adsorbée à la surface [27]. Il a été rapporté que les cellules sur une surface superhydrophile commençaient même à proliférer dès que l'adhésion était terminée, et ce phénomène était fortement lié aux quantités élevées de protéine adsorbée sur la surface hydrophile [28]. L'abrasion vieillissante du G/Z et du Y-TZP fournit des surfaces rugueuses avec une forte mouillabilité, permettant une forte adhérence des cellules. Ce type de surface sera optimal pour l'adhérence gingivale autour des surfaces de piliers dentaires. En revanche, les surfaces lisses confèrent des propriétés d'adhérence restreintes aux matériaux, comme il convient aux surfaces conçues pour empêcher la formation de biofilm dans l'environnement septique de la bouche [29]. En tant que matériaux de prothèse dentaire, l'abrasion vieillissante de G/Z et Y-TZP a donc augmenté la probabilité de formation de biofilm. Les taux d'adhésion cellulaire de G/Z et Y-TZP n'ont montré aucune différence significative avant et après vieillissement (Fig. 2c). Cette découverte a prouvé que G/Z et Y-TZP présentent des propriétés d'attachement cellulaire similaires avant et après le vieillissement, indiquant les propriétés biologiques de surface prometteuses de G/Z.

Les tests d'irritation in vivo sont essentiels pour l'application à long terme des dispositifs médicaux oraux. Ici, aucun changement pathologique macroscopique ou microscopique n'a été observé pour la muqueuse traitée par G/Z (Fig. 6a, b).

L'existence d'une grande quantité de m -ZrO2 pourrait entraîner une diminution de la résistance de la zircone. La biocompatibilité fiable du système G/Z pourrait être attribuée au faible changement de phase au cours de la procédure d'infiltration, ce qui a été prouvé dans notre étude précédente [4]. Une autre étude a prouvé la bonne résistance au vieillissement des matériaux Y-TZP infiltrés. Inokoshi et al. [30] ont rapporté que Al2 O3 -l'Y-TZP infiltré était hydrothermiquement stable après vieillissement grâce à une grande quantité de c-ZrO2 phase à la surface de l'intercalaire, bien qu'elle ait une fraction volumique monoclinique initiale plus élevée par rapport à l'Y-TZP.

Plusieurs études ont confirmé la biocompatibilité fiable de la composition verre-zircone. Les cellules de type fibroblaste L-929 et ostéoblastes Saos-2 ont présenté une bonne adhérence et une bonne prolifération à la surface de HAp-Al2 O3 -ZrO2 (FGM), indiquant la bonne biocompatibilité des FGM [31]. Un verre (Na2 O-SiO2 -B2 O3 -CaO)-Hap-ZrO2 le matériau de l'implant a montré une meilleure adhérence à l'os qu'un matériau d'implant en titane après une période d'implantation de 3 mois dans l'os de la jambe d'un chien [32]. Li et al. ont rapporté que le matériau verre-zircone présentait une bonne bioactivité et aucune cytotoxicité [33]. Des études très récentes ont rapporté une composition verre-zircone gradué densifié avec des propriétés mécaniques et esthétiques prometteuses [10, 11, 34]. Cependant, la biocompatibilité de la composition verre-zircone calibrée n'a pas été signalée.

Conclusions

Selon le test d'irritation de la muqueuse buccale en conjonction avec des analyses de la viabilité cellulaire, de l'adhésion cellulaire, de la morphologie cellulaire et des réponses au stress oxydatif, la biocompatibilité de G/Z est comparable à celle de Y-TZP avant et après vieillissement. En tant que matériau de prothèse dentaire, G/Z a un avenir prometteur dans les applications cliniques. Cependant, cette étude est un rapport préliminaire, et d'autres études in vivo et in vitro avec des méthodes de test plus complètes sont nécessaires pour confirmer les résultats actuels.

Abréviations

DAPI :

Dichlorhydrate de 4′,6-Diamidino-2-phénylindole

F-actine :

Actine filamenteuse

MGF :

HAp-Al2 O3 -ZrO2

G/Z :

Nano-verre/zircone gradué

SEM :

Microscopie électronique à balayage

t-m :

Tétragonal à monoclinique

Y-TZP :

Polycristal de zircone tétragonale stabilisé à l'yttrium


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