一直以来,牙列的缺损及缺失严重的影响了人们正常行使口腔咀嚼功能,极大的降低了咀嚼效率,使患者的生活质量无法得到保障。近二十年来,口腔种植体修复术已逐渐被广泛用于牙列缺损及缺失的治疗中,它具有咀嚼效率高,不损伤邻牙,异物感低等优点,但其长期成功率受到很多因素的影响,其中,种植体周围炎是造成种植体修复术失败的重要原因之一。因此,防治种植体周围炎的策略至关重要。对于行口腔种植体修复术后的患者,个人口腔卫生的维护是预防种植体周围炎的重要环节。使用漱口液能够减少种植体周围细菌的早期定植,抑制牙菌斑生物膜的生长,达到及时阻断种植体周围炎发生和发展根源的目的,但目前评估漱口液对种植体表面菌斑生物膜抗菌作用的研究模型较为缺乏,还有待进一步的探索。对于行口腔种植体修复术后已经出现骨组织吸收等症状的种植体周围炎患者,应及时进行手术治疗,恢复种植体周围组织健康。引导骨组织再生术（GBR）可以利用骨替代材料和屏障膜对骨缺损的部位进行修复,是一种能够有效提高种植体长期生存率的手术方式。目前,屏障膜在GBR手术中主要起到稳定骨缺损区域的生长空间、保护血凝块及减轻覆盖组织压力等作用,而大部分GBR屏障膜尚不具备抗菌及诱导骨再生等功能。因此,研发多功能的GBR屏障膜是再生医学发展的趋势,有助于提高GBR手术的治疗效果。本实验研究共分为三个部分,依次对种植体周围炎的预防及治疗策略进行了探索。第一部分的研究用种植体菌斑生物膜模型评估了市面上主流的两种漱口液对钛种植体表面生长的菌斑生物膜的抗菌作用,证明早期使用漱口液能良好的控制牙菌斑的生长,有效预防种植体周围炎的发生。在第二部分对一种抗微生物肽（AMPs）GL13K的抗菌机理进行了研究,评估了其二级结构、自组装过程与抗菌效应之间的联系,为制备新型的抗菌药物或涂层打下理论基础。第三部分则进一步应用GL13K在矿化的胶原表面制备抗菌涂层,使胶原具备抗菌和诱导骨再生的能力,为制备一种新型的多功能GBR屏障膜打下基础。第一部分 漱口液对钛种植体表面生长的牙菌斑生物膜的抗菌作用的研究【实验目的】用三种不同表面处理的钛片模拟钛种植体,并以行种植体修复术的患者种植体周围龈下菌斑建立一种开放式的生物膜模型,通过研究两种漱口液对钛片上不同生长阶段的牙菌斑生物膜的抗菌作用,提供一种预防种植体周围炎的策略。【实验方法】制备三种实验钛片（光滑,羟基磷灰石（HA）,喷砂酸蚀（SLA））以模拟钛种植体,并通过原子力显微镜（AFM）测试三种实验钛片的平均表面粗糙度（RA）。从种植术后牙周组织健康的患者口腔中刮取了其种植体周围龈下菌斑并在以上三种实验钛片表面上培养4 h至14 d。用磷酸盐缓冲盐水（PBS）,0.2%洗必泰（CHX）,Colgate Plax漱口液和Listerine COOL MINT漱口液四种溶液分别浸泡具有不同生长周期（4 h、12 h、1 d、3 d、7 d和14 d）的生物膜3 min和10 min。然后,将一部分实验钛片干燥并喷金处理后在场发射扫描电镜下观察菌斑生物膜的表面形貌;同时,用活死菌染色法对另一部分实验钛片表面的菌斑生物膜染色,通过激光共聚焦扫描显微镜（CLSM）观察并结合三维软件分析测量牙菌斑生物膜中死细菌的百分比。【实验结果】实验结果表明,漱口液对未成熟（4 h-7 d）的牙菌斑生物膜有良好的杀灭作用,而成熟的生物膜（14 d）对本研究中使用的漱口液表现出较强的抵抗力。钛片表面的不同处理方式也一定程度影响了牙菌斑生物膜的黏附及生长,进而对漱口液的抑菌效果产生影响。【结论】Colgate Plax和Listerine COOL MINT作为日常生活中常用的漱口液,能够有效杀死钛种植体表面的牙菌斑。但是,成熟的牙菌斑生物膜对漱口液具有较强的抗性。结论:漱口液更适宜于在牙菌斑生物膜生长的早期阶段使用。第二部分抗微生物肽GL13K的所有L-和D-氨基酸对映体的自组装动力学及抗微生物活性的研究【实验目的】对一种衍生自人类蛋白质的抗微生物肽（AMPs）GL13K的L-和D-氨基酸对映体进行研究,探索其二级结构、超分子自组装动力学和抗微生物活性之间的联系。【实验方法】将三种不同序列的GL13K（L-GL13K,D-GL13K,L-GL13K-R）在不同的p H环境下制备成浓度为0.1 m M的水溶液,通过圆二色光谱分析并结合透射电镜检测来评估这些GL13K中二级结构含量随时间及p H值的变化,分析了三种序列GL13K在超分子自组装过程中的差异。然后,利用p H滴定实验测定L-GL13K,DGL13K和L-GL13K-R的p Ka值。最后,测定三种肽对革兰氏阳性菌S.gordonii M5和革兰氏阴性菌P.aeruginosa Xen41的最低抑菌浓度以评估其抗微生物活性。【实验结果】三种不同序列的GL13K的p H依赖性和二级结构的演变均存在着差异且都与自组装过程有关。两种GL13K对映体（L-和D-）能够形成类似的自组装扭转纳米带结构,但D-GL13K引发自组装更快并且具有比L-GL13K更高的抗微生物效力。而非抗微生物型的L-GL13K-R则在较高的p H下才开始自组装并形成了与L-GL13K不同的自组装结构。【结论】实验结果证明了AMPs的自组装与其抗微生物活性存着的功能上的关联。通过研究它们的作用机制,可以更有效的进行AMPs的设计,并更好的应用于生物医学中。第三部分制备载有抗菌肽GL13K的仿生矿化胶原凝胶【实验目的】通过将抗微生物肽GL13K载入矿化的胶原凝胶中,使其同时具备抗菌活性及诱导成骨等功能,研究制备一种新型多功能可吸收屏障膜材料用于GBR手术中。【实验方法】将I型胶原溶液制备成胶原凝胶后依次进行交联和仿生矿化处理,矿化时间分别为0、1、2、4、8 d。首先,通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、热重分析等方式检测不同矿化时间后胶原表面形态及矿化程度的变化,并通过流变仪检测不同矿化时间后胶原的储能模量及损耗模量等流变学性质。然后使用1.4 mg/m L的GL13K溶液浸泡矿化后的胶原,在其表面制备GL13K抗菌涂层并评估其加载量及释放速率。最后结合ATP生物发光技术检测及活死菌检测评估具有GL13K涂层的矿化胶原凝胶对革兰氏阳性菌S.gordonii和革兰氏阴性菌E.coli的抗微生物活性。【实验结果】本实验中使用的PILP仿生矿化系统能够在0-8 d内有效的调控矿化过程仅发生在胶原纤维内。随着矿化时间的增加,胶原的矿化程度不断提高,在8 d时胶原纤维内已充满致密的羟基磷灰石,其储能模量也得到大幅度的提升。此外,与对照组的未矿化胶原相比,矿化后的胶原与GL13K的结合更稳定,使GL13K具有更高加载量和更缓慢的释放速率。实验结果还表明:具有GL13K涂层的矿化胶原对革兰氏阳性菌S.gordonii和革兰氏阴性菌E.coli均表现出有效的抗微生物活性,且对E.coli的杀菌效果更好。【结论】本实验证明交联及矿化的处理方法能够有效提高胶原的机械强度,并能加强胶原与抗菌肽GL13K的结合。载有GL13K涂层的矿化胶原凝胶具备了抗菌及诱导骨再生的能力,有望成为一种新型的多功能GBR屏障膜材料。