Mikrohärtemessungen an Zahn- und Alveolarknochen in Modellen für orale Erkrankungen von Nagetieren

Zusammenfassung

Die Mikrohärte ist eine mechanische Eigenschaft und ein informativer Parameter zur Beurteilung der Pathophysiologie des Hartgewebes. Hier demonstrieren wir ein standardisiertes Protokoll (Probenvorbereitung, Polieren, flache Oberfläche und Eindruckstellen) für die Mikrohärteanalyse von Zahn- und Alveolarknochen in Modellen für orale Erkrankungen von Nagetieren, nämlich Zahnfluorose und Ligatur-induzierte parodontale Knochenresorption.

Zusammenfassung

Die mechanische Eigenschaft, die Mikrohärte, wird in Zahnschmelz, Dentin und Knochen in oralen Krankheitsmodellen, einschließlich Zahnfluorose und Parodontitis, bewertet. Die Mikro-CT (μCT) liefert 3D-Bildinformationen (Volumen und Mineraldichte) und die Rasterelektronenmikroskopie (REM) erzeugt Mikrostrukturbilder (Schmelzprisma und Knochenlakuna-Kanalikulär). Ergänzend zur Strukturanalyse mittels μCT und REM ist die Mikrohärte einer der informativen Parameter, um zu beurteilen, wie strukturelle Veränderungen die mechanischen Eigenschaften verändern. Obwohl es sich um einen nützlichen Parameter handelt, sind die Untersuchungen zur Mikrohärte des Alveolarknochens bei oralen Erkrankungen begrenzt. Bisher wurde über unterschiedliche Messmethoden zur Messung der Mikrohärte berichtet. Da die Mikrohärtewerte je nach Probenvorbereitung (Polieren und flache Oberfläche) und Eindringstellen variieren, können unterschiedliche Protokolle zu Diskrepanzen zwischen den Studien führen. Die Standardisierung des Mikrohärteprotokolls ist für eine konsistente und genaue Bewertung in oralen Krankheitsmodellen unerlässlich. In der vorliegenden Studie demonstrieren wir ein standardisiertes Protokoll für die Mikrohärteanalyse im Zahn- und Alveolarknochen. Die verwendeten Proben sind wie folgt: Für das Zahnfluorosemodell wurden Schneidezähne von Mäusen entnommen, die 6 Wochen lang mit/ohne fluoridhaltiges Wasser behandelt wurden; Für das Modell der ligaturinduzierten parodontalen Knochenresorption (L-PBR) wurden Alveolarknochen mit parodontaler Knochenresorption von Mäusen entnommen, die am 2^. Molaren des Oberkiefers ligiert waren. 2 Wochen nach der Ligatur wurde der Oberkiefer entnommen. Die Vickers-Härte wurde in diesen Proben nach dem standardisierten Protokoll analysiert. Das Protokoll enthält detaillierte Materialien und Methoden für die Einbettung von Kunststoffen, das serielle Polieren und die Eindringstellen für Schneidezähne und Alveolen. Nach unserem besten Wissen ist dies das erste standardisierte Mikrohärteprotokoll zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften von Zahn- und Alveolarknochen in Modellen für orale Erkrankungen von Nagetieren.

Einleitung

Die Härte ist eine der mechanischen Eigenschaften (z. B. Elastizität, Härte, Viskoelastizität und Bruchverhalten) und wird häufig verwendet, um die Fähigkeit zu charakterisieren, der Druckverformung und dem Bruch eines lokalen Bereichs eines Materials zu widerstehen. Die statische Eindringhärteprüfung ist die am häufigsten verwendete Methode, einschließlich der Vickers-Härte und der Knoop-Härte¹. Die Vickers-Härteprüfung wird durchgeführt, indem ein Diamanteindringkörper unter einer festen Prüfkraft in die Oberfläche gedrückt wird. Der Eindringkörper ist pyramidenförmig, mit einer quadratischen Basis und einem Winkel von 136° zwischen gegenüber....

Protokoll

Alle in diesem Protokoll beschriebenen Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien und Vorschriften für die Verwendung von Wirbeltieren durchgeführt, die vom Institutional Animal Care Use Committee (IACUC) an der Augusta University und an der Nova Southeastern University genehmigt wurden, die von der Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC) akkreditiert ist. Beachten Sie, dass Dr. Suzuki an der Augusta University angestellt war, wo die Experimente zur Zahnfluorose bei Mäusen durchgeführt wurden.

1. Extraktion von Unterkieferschneidezähnen in einem Zahnfluorosemodell der ....

Diskussion

Die Mikrohärte wird durchgeführt, um die mechanischen Eigenschaften von Hartgeweben wie Zähnen und Knochen zu bewerten. Bisher wurde über unterschiedliche Messmethoden zur Messung der Mikrohärte berichtet. Die meisten Messinformationen, insbesondere die Probenvorbereitungen und die Eindringstellen, dürften unzureichend sein. Diese Studie konzentrierte sich auf das Mikrohärteprotokoll für Zahnschmelz und Alveolarknochen in Modellen für Zahnfluorose und Parodontalerkrankungen. Um konsistente und genaue Ergebnisse .......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Braided Silk Suture 6-0	Teleflex
Canica Small Animal Surgery System	Kent Scientific Corporation	SURGI 5001
CarbiMet PSA 120/P120	Buehler	30080120
CarbiMet PSA 60/P60	Buehler	36080060
CarbiMet PSA 600/P1200	Buehler	36080600
Castroviejo Micro Needle hilder	F.S.T	12060-01
Epofix cold setting embeding Resin	Electron Microscopey Science	CAT-1237
Fisherbrand 112xx Series Advanced Ultrasonic Cleaner	Fisher Brand	FB11201
Fluoride-free Rodent diet	Bio Serv	F1515	AIN-76A, 1/2" Pellets
in-vivo microCT Skyscan 1176	Bruker
Isomet 1000 Precison saw	Buehler	MA112180
Lapping film 0.3µm	Maruto instrument co, LTD. Japan	26-4203	Alternative  A3-0.3 SHT, 3M USA
Lapping film 1µm	Maruto instrument co, LTD. Japan	26-4206	Alternative A3-1 SHT, 3M USA
Lapping film 12µm	Maruto instrument co, LTD. Japan	26-4211	Alternative A3-12 SHT, 3M USA
Lapping film 3µm	Maruto instrument co, LTD. Japan	26-4204	Alternative A3-3 SHT, 3M USA
Lapping film 9µm	Maruto instrument co, LTD. Japan	26-4201	Alternative A3-9 SHT, 3M USA
Leica wild microscope	Leica	LEIC M690
Metaserv 2000 Variable speed Grinder polisher	Buehler	No: 557-MG1-1160
MicroCut PSA 1200/P2500	Buehler	36081200
MicroCut PSA P4000	Buehler	36084000
Microhardness tester, ALPHA-MHT-1000Z	PACE Technologies
SamplKups  1 inch	Buehler	No: 209178
Sodium Fluoride	Fisher Scientific	S299-100
West cott Stitch Scissor	JEDMED	Cat. #25-1180
ZooMed Repti Thern Undertank heater (U.T.H)	Zoo Med Laboratories, Inc.	RH-4