Nghiên cứu này nhằm khảo sát khả năng bám dính của nguyên bào xương người lên xi măng trám bít ống tủy nền tricalcium silicate mới (BioRoot RCS; Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp).
Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 22 * Số * 2018 KHẢ NĂNG BÁM DÍNH IN VITRO CỦA NGUYÊN BÀO XƯƠNG NGƯỜI LÊN XI MĂNG TRÁM BÍT ỐNG TỦY CALCIUM SILICATE Võ Thị Thủy Tiên*, Trần Xuân Vĩnh** TÓM TẮT Mở đầu: Sự bám dính tế bào bước trước tế bào tăng sinh, biệt hóa sản xuất khn ngoại bào chất Do đó, xem tiêu chuẩn đánh giá tương hợp sinh học vật liệu Mục tiêu: Nghiên cứu nhằm khảo sát khả bám dính nguyên bào xương người lên xi măng trám bít ống tủy tricalcium silicate (BioRoot RCS; Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp) Đối tượng – Phương pháp nghiên cứu: Tạo xử lý khối xi măng BioRoot RCS, sau cấy chuyển nguyên bào xương người lên bề mặt vật liệu Cố định mẫu vật liệu tế bào quan sát kính hiển vi điện tử quét (SEM) Kết quả: Hình ảnh quan sát SEM cho thấy có bám dính nguyên bào xương người bề mặt xi măng Kết luận: BioRoot RCS có tính chất thuận lợi cho bám dính nguyên bào xương người lên bề mặt vật liệu Từ khóa: bám dính tế bào, BioRoot RCS, nguyên bào xương người, xi măng trám bít ống tủy calcium silicate ABSTRACT IN VI TRO CELL ATTACHMENT OF HUMAN OSTEOBLASTS ON CALCIUM SICILATE-BASED ROOT CANAL SEALER Vo Thi Thuy Tien, Tran Xuan Vinh * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 22 - No 3- 2018: 232 - 236 Background: Cell attachment is the first step before cells can proliferate, differentiate and produce extracellular matrix on substrate Thus, it is generally considered as one of criteria for evaluating biological properties of materials Objectives: The aim of this study was to assess cell adhesion of human osteoblasts on a newly developed calcium silicate-based root canal sealer BioRoot RCS (Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, France) Method: BioRoot RCS samples were prepared and treated prior to seeding human osteoblasts onto the surfaces Material-cell samples were fixed and then observed under scanning electron microscopy (SEM) Result: The observation showed that human osteoblasts adhered onto surface of BioRoot RCS Conclusion: BioRoot RCS had favorable properties for the attachment of human osteoblasts onto its surface Key words: Cell attachment, BioRoot RCS, human osteoblasts, calcium silicate-based root canal sealer hiển vi điện tử quét (SEM) cơng cụ hữu MỞ ĐẦU ích giúp hỗ trợ quan sát hình thái tế bào Khảo sát bám dính tế bào lên bề mặt tương tác vật liệu tế bào, từ cung cấp vật liệu sinh học từ lâu lĩnh vực thơng tin quan trọng tính tương hợp sinh học quan tâm nghiên cứu nhiều Trong đó, kính * Khoa Răng-Hàm-Mặt, Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh ** Bộ mơn Nha khoa sở, Khoa Răng-Hàm-Mặt, Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: TS Trần Xuân Vĩnh ĐT: 0946920818 Email: vinhdentist@yahoo.com 232 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 22 * Số * 2018 vật liệu(1) Những vật liệu calcium silicate ProRoot MTA (Dentsply, Montigny-leBretonneux, Pháp) Biodentine (Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp) chứng minh có hoạt tính sinh học(4,5) Nhiều nghiên cứu ghi nhận bám dính loại tế bào khác loại vật liệu này, chẳng hạn tế bào gốc tủy người(11), tế bào gốc trung mô(9), nguyên bào sợi dây chằng nha chu(2), dòng tạo cốt bào người MG-63(3) Trên sở đó, xi măng trám bít ống tủy calcium silicate BioRoot RCS (Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp) phát triển biến đổi từ Biodentine Nó gồm bột chứa tricalcium silicate, zirconium oxide povidone, với chất lỏng nước chứa calcium chloride polymer giảm nước Thành phần BioRoot RCS biến đổi so với Biodentine để phù hợp với việc thao tác ống tủy tránh gây đổi màu răng, ảnh hưởng đến tính chất sinh học xi măng Vì vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu “Khả bám dính in vitro nguyên bào xương người lên xi măng trám bít ống tủy calcium silicate” ĐỐITƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng nguyên bào xương người (được biệt hóa từ tế bào gốc trung mô thu nhận từ mô mỡ) cung cấp Bộ môn MôPhôi-Di truyền, Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch Nghiên cứu khảo sát xi măng trám bít ống tủy calcium silicate BioRoot RCS (Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp), dạng bột chất lỏng, số lô B18997, hạn sử dụng tháng 08/2018 Phương pháp nghiên cứu Thời gian nghiên cứu Nghiên cứu thực từ tháng 11/2016 đến tháng 05/2017 Nghiên cứu Y học Thiết kế nghiên cứu Nghiên cứu in vitro có nhóm chứng Quy trình nghiên cứu - Trộn BioRoot RCS theo hướng dẫn nhà sản xuất (tỷ lệ muỗng bột : 5-7 giọt chất lỏng, thời gian làm việc 10 phút), cho vào khn có đường kính mm chiều cao mm, chờ đến xi măng đông (thời gian đông giờ) - Ngâm khối xi măng dung dịch muối đệm phosphate (PBS)trong tuần với tỷ lệ 1:9,v/v Thay dung dịch PBS ngày.Sau tuần, rửa khối xi măng nước cất hấp khử trùng Tiếp theo, ngâm khối xi măng môi trường biệt hóa ni cấy ngun bào xương (gọi tắt mơi trường biệt hóa) bảo quản tủ nuôi tế bào - Sau 24 giờ, thu nhận nguyên bào xương chuyển lên bề mặt BioRoot RCS với mật độ 107108 tế bào/cm2.Ngâm khối xi măng-tế bào mơi trường biệt hóa thêm 24 tủ ni tế bào.Sau đó, hút bỏ mơi trường, rửa nhẹ nhàng khối xi măng-tế bào dung dịch PBS lạnh lần - Cố định mẫu dung dịch NBF 4% với tỷ lệ 1:9,v/v 45 phút.Rửa lại nước cất lần.Khử nước cách ngâm mẫu dung dịch ethanol 25%, 50%, 70%, 90%, 100% với tỷ lệ 1:9, v/v phút nồng độ.Để khơ nhiệt độ phòng - Quan sát mẫu kính hiển vi điện tử quét (SEM) để xác định diện nguyên bào xương người phát triển bề mặt BioRoot RCS Ngoài ra, khối xi măng BioRoot RCS không cấy chuyển nguyên bào xương(chứng âm) khảo sát SEM để xác định tính chất bề mặt vật liệu KẾT QUẢ Hình ảnh SEM cho thấy bề mặt xi măng BioRoot RCS nhám, có vi lỗ (vòng tròn) có diện nguyên bào xương người (mũi tên) bề mặt xi măng (Hình 1) Bề mặt xi măng BioRoot RCS có vi lỗ 233 Nghiên cứu Y học với kích thước khoảng 10 μl ngun bào xương hình tròn đa diện bám dính Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 22 * Số * 2018 lên bề mặt xi măng (Hình 2) Hình Cấu trúc bề mặt xi măng bám dính nguyên bào xương người lên bề mặt xi măng (độ phóng đại x300) Hình ảnh SEM cho thấy (A) bề mặt xi măng BioRoot RCS nhám, có vi lỗ (vòng tròn) (B) có diện nguyên bào xương người (mũi tên)trên bề mặt xi măng Hình Cấu trúc bề mặt xi măng bám dính nguyên bào xương người bề mặt xi măng (độ phóng đại x1000) Hình ảnh SEM cho thấy (A) bề mặt xi măng BioRoot RCS có vi lỗ với kích thước khoảng 10 μl (vòng tròn) (B) có ngun bào xương hình tròn đa diện (mũi tên) bám dínhlên bề mặt xi măng BÀN LUẬN Những tiến kỹ thuật nuôi cấy tế bào cung cấp mô hình hữu ích để đánh giá tính tương hợp sinh học in vitro vật liệu Các tế bào từ mô quan khác động vật có vú sử dụng để xác định chức tế bào bám dính, di cư, tăng sinh, tổng hợp lắng đọng chất ngoại bào vật liệu Tuy nhiên, cần lưu ý 234 điều tế bào nuôi cấy từ mơ khác biểu enzyme chuyển hóa khác nhau, từ ảnh hưởng đến tính nhạy cảm với sản phẩm gây độc ngoại sinh tế bào Y văn cho thấy dòng tế bào sarcom xương người (MG-63 Saos-2) tế bào sử dụng phổ biến để đánh giá khả bám dính tế bào vật liệu calcium silicate(1) Cả hai dòng tế bào nói sở hữu Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 22 * Số * 2018 Nghiên cứu Y học số đặc trưng nguyên bào xương; vật liệu để phản ứng cộng nước tiếp tục xảy nhiên, chúng lại biểu chức phân tử và phóng thích calcium hydroxide Calcium tế bào bất thường thay đổi nhiễm sắc thể hydroxide phân ly thành ion calcium ion Do đó, nghiên cứu sử dụng hydroxyl Các ion phản ứng với ion nguyên bào xương người phân lập nuôi phosphate dịch sinh lý tạo thành tinh cấy theo quy trình chuẩn thể hydroxyapatite, từ tạo bề mặt (6) (12) để đánh giá xác khả bám dính tế bào (7) Mẫu vật liệu calcium silicate thường khảo sát SEM sau đơng vật liệu dạng động tương hợp với tế bào Đây sở giải thích cho bám dính nguyên bào xương bề mặt BioRoot RCS trộn thường phóng thích lượng đáng kể Mặc dù SEM cung cấp thơng tin hữu ích sản phẩm hóa học phụ gây độc tế bào Tuy khả bám dính tế bào vật liệu nhiên, thực tế lâm sàng, sản phẩm chủ yếu phân tích định tính Do đó, phụ thường bị hòa tan dịch mơ kẽ thử nghiệm bám dính định tính bị thải trừ qua mạch máu , chúng tơi và/hoặc định lượng cần kết hợp với khảo sát mẫu BioRoot RCS sau đông thử nghiệm khác tăng sinh độ sống tế (8) Hình ảnh SEM nghiên cứu chúng bào để đánh giá tồn diện tính tương hợp sinh tơi cho thấy có bám dính ngun bào học vật liệu xương người bề mặt BioRoot RCS, đa số có KẾT LUẬN hình dạng tròn số có hình đa diện (Hình Kết nghiên cứu cho thấy nguyên bào 1) Điều chất sót lại xương người có khả bám dính lên bề mặt sinh từ phản ứng hóa học vật liệu BioRoot RCS Như vậy, xi măng trám bít ống tủy calcium silicate với hóa chất sử dụng calcium silicate BioRoot RCS vật liệu có trình xử lý, từ làm phức tạp việc diễn giải tính tương hợp sinh học tốt hình thái tế bào Do BioRoot RCS vật liệu nên nghiên cứu khiêm TÀI LIỆU THAM KHẢO tốn, đặc biệt chưa có nghiên cứu khảo sát khả bám dính tế bào lên xi măng để so sánh với kết nghiên cứu chúng tơi Tuy nhiên, hình ảnh quan sát nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu khác khả bám dính tế bào vật liệu có thành phần tương tự MTA hay Biodentine(3) Khi quan sát bề mặt BioRoot RCS, nhận thấy bề mặt xi măng nhám có vi lỗ (Hình 2) Theo Sarkar cộng sự(10), vi lỗ bề mặt vật liệu calcium silicate cho phép nước thâm nhập vào bên khối Ahmad A (2014) Cell attachment properties of Portland cement-based endodontic materials: biological and methodological considerations J Endod, 40(10): 1517-1523 Akbulut MB, Uyar Arpaci P, Unverdi Eldeniz A (2016) Effects of novel root repair materials on attachment and morphological behaviour of periodontal ligament fibroblasts: Scanning electron microscopy observation Microsc Res Tech, 79(12): 1214-1221 Attik GN, Villat C, Hallay F et al (2014) In vitro biocompatibility of a dentine substitute cement on human MG63 osteoblasts cells: BiodentineTM verus MTA(® IntEndod J, 47(12): 1133-1141 Gandolfi MG, Iezzi G, Piattelli A et al (2017) Osteoinductive potential and bone-bonding ability of ProRoot MTA, MTA Plus and Biodentine in rabbit intramedullary model: Microchemical characterization and histological analysis Dent Mater, 33(5): e221-e238 Han L, Okiji T (2013) Bioactivity evaluation of three calcium silicate-based endodontic materials Int Endod J, 46(9): 808-814 Pautke C, Schieker M, Tischer T et al (2004) Characterization of osteosarcoma cell lines MG-63, Saos-2 and U-2OS in 235 Nghiên cứu Y học 10 236 comparison to human osteoblasts Anticancer Res, 24: 37433748 Pérez AL, Spears R, Gutmann JL, Opperman LA (2003) Osteoblasts and MG-63 osteosarcoma cells behave differently when in contact with ProRoot MTA and White MTA IntEndod J, 36(8): 564-570 Perinpanayagam H (2009) Cellular response to mineral trioxide aggregate root-end filling materials J Can Dent Assoc, 75: 369-372 Sara AA, Sarah S Al-F, Razan AA et al (2016) Biocompatibility and Mineralization Potential of ProRoot Mineral Trioxide Aggregate and Biodentine on Mesenchymal Stem Cells J Biomater Tissue Eng, 6(4): 323-328 Sarkar NK, Caicedo R, Ritwik P et al (2005) Physicochemical basis of the biologic properties of mineral trioxide aggregate J Endod, 31(2): 97-100 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 22 * Số * 2018 11 12 Tomás-Catalá CJ, Collado-González M, García-Bernal D et al (2017) Biocompatibility of New Pulp-capping Materials NeoMTA Plus, MTA Repair HP, and Biodentine on Human Dental Pulp Stem Cells J Endod, S0099-2399(17): 30906-8 Tran CT, Gargiulo C, Thao HD et al (2011) Culture and differentiation of osteoblasts on coral scaffold from human bone marrow mesenchymal stem cells Cell and Tissue Banking, 12(4): 247-261 Ngày nhận báo: 28/01/2018 Ngày phản biện nhận xét báo: 05/03/2018 Ngày đăng: 10/05/2018 ... răng, ảnh hưởng đến tính chất sinh học xi măng Vì vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu Khả bám dính in vitro nguyên bào xương người lên xi măng trám bít ống tủy calcium silicate ĐỐITƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU... μl nguyên bào xương hình tròn đa diện bám dính Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 22 * Số * 2018 lên bề mặt xi măng (Hình 2) Hình Cấu trúc bề mặt xi măng bám dính nguyên bào xương người lên bề mặt xi măng. .. mặt xi măng BioRoot RCS nhám, có vi lỗ (vòng tròn) (B) có diện nguyên bào xương người (mũi tên)trên bề mặt xi măng Hình Cấu trúc bề mặt xi măng bám dính nguyên bào xương người bề mặt xi măng