チタン表面にTaコートを施し、優れた抗菌性とオッセオインテグレーションを実現しました

Ta-Coated Titanium Surface With Superior Bacteriostasis And Osseointegration.

• Xiao-Meng Zhang
• Yuan Li
• Ying-Xin Gu
• Chu-Nan Zhang
• Hong-Chang Lai
• Jun-Yu Shi

抄録

研究の背景:

タンタル（Ta）ベースのコーティングが良好な抗菌活性を有することが証明されているが、その基礎となるメカニズムと生体内での生物学的性能は不明であり、Taコーティングされた生体材料を歯科インプラントとして臨床応用するためには不可欠である。

Background: Although tantalum (Ta)-based coatings have been proven to have good antibacterial activity, the underlying mechanism and in vivo biological performance remain unclear, which are essential for the clinical application of Ta-coated biomaterials as dental implants.

目的:

本研究の主な目的は、Ta修飾チタン（Ti）インプラントのインプラント周囲炎関連微生物に対する抗菌活性とその潜在的な分子機構を調べることである。

Purpose: The main objective of this study is to investigate the antibacterial activity of Ta-modified titanium (Ti) implants against peri-implantitis-related microbes and the potential molecular mechanisms.

方法:

およびTa修飾の抗菌活性および潜在的な抗菌機構を評価するために選択した。また、Ta修飾インプラントの生体適合性も評価した。

Methods: and were selected to evaluate the antibacterial activity and potential antibacterial mechanism of Ta modification. The in vivo biocompatibility of Ta-modified implants was also evaluated.

結果:

その結果、Ta修飾表面は、チタン基との間にマイクロガルバニックが形成され、プロトンを消費してATP合成を低下させ、活性酸素の発生を増加させる可能性があることを明らかにした。その結果、TaとTi基の間にマイクロガルバニックが形成され、プロトンを消費してATP合成が低下し、活性酸素の発生が増加する可能性があることが明らかになった。また、活性酸素の標的となる細胞接着、侵入、生存に関連する細菌の病原性因子の遺伝子発現を低下させた。また、生体内での研究では、TA修飾が骨形成タンパク質の発現を刺激することで、インプラントのオッセオインテグレーションを有意に促進することが示された。

Results: The results showed that Ta-modified surface performed excellent antimicrobial activity against and . Micro galvanic might be formed between the incorporated Ta and the Ti base, which could consume the protons and result in decreased ATP synthesis and increased ROS generation. The gene expression of bacterial virulence factors associated with cellular attachment, invasion and viability as the target of ROS was downregulated. Importantly, in vivo biological studies showed that Ta modification significantly promoted the osseointegration of implants by stimulating the expression of bone-forming proteins.

結論:

この研究は、特に感染の可能性のある状況下でのTa被覆Tiインプラントの臨床応用について、いくつかの洞察を与える可能性がある。

Conclusion: This study may provide some insights into clinical applications of Ta-coated Ti implants, especially in possibly infected situations.

© 2019 Zhang et al.