Mediciones de microdureza en hueso dental y alveolar en modelos de enfermedades orales en roedores

Resumen

La microdureza es una propiedad mecánica y un parámetro informativo para evaluar la fisiopatología de los tejidos duros. Aquí, demostramos un protocolo estandarizado (preparación de muestras, pulido, superficie plana y sitios de indentación) para el análisis de microdureza en dientes y huesos alveolares en modelos de enfermedades orales en roedores, a saber, fluorosis dental y resorción ósea periodontal inducida por ligaduras.

Resumen

La propiedad mecánica, la microdureza, se evalúa en el esmalte dental, la dentina y el hueso en modelos de enfermedades orales, incluidas la fluorosis dental y la periodontitis. La micro-TC (μCT) proporciona información de imágenes en 3D (volumen y densidad mineral) y la microscopía electrónica de barrido (SEM) produce imágenes de microestructura (esmalte, prisma y laguna ósea-canalicular). De forma complementaria al análisis estructural por μCT y SEM, la microdureza es uno de los parámetros informativos para evaluar cómo los cambios estructurales alteran las propiedades mecánicas. A pesar de ser un parámetro útil, los estudios sobre la microdureza del hueso alveolar en las enfermedades orales son limitados. Hasta la fecha, se han reportado métodos de medición de microdureza divergentes. Dado que los valores de microdureza varían en función de la preparación de la muestra (pulido y superficie plana) y de los sitios de indentación, los diversos protocolos pueden causar discrepancias entre los estudios. La estandarización del protocolo de microdureza es esencial para una evaluación consistente y precisa en modelos de enfermedades orales. En el presente estudio, demostramos un protocolo estandarizado para el análisis de microdureza en hueso dental y alveolar. Los especímenes utilizados son los siguientes: para el modelo de fluorosis dental, se recolectaron incisivos de ratones tratados con/sin agua que contenía fluoruro durante 6 semanas; para el modelo de resorción ósea periodontal inducida por ligadura (L-PBR), se recolectaron huesos alveolares con resorción ósea periodontal de ratones ligados en el^2º molar maxilar. A las 2 semanas después de la ligadura, se recogió el maxilar. La dureza Vickers se analizó en estos especímenes de acuerdo con el protocolo estandarizado. El protocolo proporciona materiales y métodos detallados para la inclusión de resina, el pulido en serie y los sitios de indentación para incisivos y alveolares. Hasta donde sabemos, este es el primer protocolo de microdureza estandarizado para evaluar las propiedades mecánicas del diente y el hueso alveolar en modelos de enfermedades orales en roedores.

Introducción

La dureza es una de las propiedades mecánicas (por ejemplo, elasticidad, dureza, viscoelasticidad y comportamiento de fractura) y se usa comúnmente para caracterizar la capacidad de resistir la compresión, la deformación y la fractura de un área local de un material. La prueba de dureza de indentación estática es el método más utilizado, incluida la dureza Vickers y la dureza Knoop¹. La prueba de dureza Vickers se implementa presionando un penetrador de diamante en la superficie bajo una carga de prueba fija. El penetrador tiene forma piramidal, con una base cuadrada y un ángulo de 136° entre caras opuestas. Se mide la longitud de ambas diagona....

Protocolo

Todos los procedimientos descritos en este protocolo se han realizado de acuerdo con las pautas y regulaciones para el uso de animales vertebrados aprobadas por el Comité Institucional de Uso de Cuidado de Animales (IACUC) de la Universidad de Augusta y en la Universidad Nova Southeastern, que está acreditada por la Asociación para la Evaluación y Acreditación de Cuidado de Animales de Laboratorio Internacional (AAALAC). Nótese que el Dr. Suzuki fue empleado por la Universidad de Augusta, donde se completaron los experimentos de fluorosis dental en ratones.

1. Extracción de incisivos mandibulares en un modelo de fluorosis dental de ra....

Discusión

La microdureza se realiza para evaluar las propiedades mecánicas de tejidos duros como el diente y el hueso. Hasta la fecha, se han reportado métodos de medición de microdureza divergentes. Es probable que la mayor parte de la información de medición, especialmente la preparación de las muestras y los sitios de indentación, sea insuficiente. Este estudio se centró en el protocolo de microdureza para esmalte y hueso alveolar en modelos de fluorosis dental y enfermedades periodontales. Para obtener resultados consi.......

Materiales

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