Misurazioni di microdurezza su dente e osso alveolare in modelli di malattia orale dei roditori

Riepilogo

La microdurezza è una proprietà meccanica e un parametro informativo per la valutazione della fisiopatologia dei tessuti duri. Qui, dimostriamo un protocollo standardizzato (preparazione del campione, lucidatura, superficie piana e siti di indentazione) per l'analisi della microdurezza nell'osso dentale e alveolare in modelli di malattia orale dei roditori, vale a dire, fluorosi dentale e riassorbimento osseo parodontale indotto dalla legatura.

Abstract

La proprietà meccanica, la microdurezza, viene valutata nello smalto dentale, nella dentina e nell'osso nei modelli di malattie orali, tra cui la fluorosi dentale e la parodontite. La micro-CT (μCT) fornisce informazioni di imaging 3D (volume e densità minerale) e la microscopia elettronica a scansione (SEM) produce immagini di microstruttura (prisma dello smalto e lacuna-canalicolare ossea). A complemento dell'analisi strutturale mediante μCT e SEM, la microdurezza è uno dei parametri informativi per valutare come i cambiamenti strutturali alterano le proprietà meccaniche. Nonostante sia un parametro utile, gli studi sulla microdurezza dell'osso alveolare nelle malattie orali sono limitati. Ad oggi, sono stati segnalati metodi di misurazione della microdurezza divergenti. Poiché i valori di microdurezza variano a seconda della preparazione del campione (lucidatura e superficie piana) e dei siti di indentazione, protocolli diversi possono causare discrepanze tra gli studi. La standardizzazione del protocollo di microdurezza è essenziale per una valutazione coerente e accurata nei modelli di malattia orale. Nel presente studio, dimostriamo un protocollo standardizzato per l'analisi della microdurezza nei denti e nell'osso alveolare. I campioni utilizzati sono i seguenti: per il modello di fluorosi dentale, gli incisivi sono stati raccolti da topi trattati con/senza acqua contenente fluoro per 6 settimane; per il modello di riassorbimento osseo parodontale indotto dalla legatura (L-PBR), le ossa alveolari con riassorbimento osseo parodontale sono state raccolte da topi legati sul 2^{° molare} mascellare. A 2 settimane dalla legatura, la mascella è stata raccolta. La durezza Vickers è stata analizzata in questi campioni secondo il protocollo standardizzato. Il protocollo fornisce materiali e metodi dettagliati per l'inclusione della resina, la lucidatura seriale e i siti di indentazione per incisivi e alveolari. Per quanto ne sappiamo, questo è il primo protocollo standardizzato di microdurezza per valutare le proprietà meccaniche del dente e dell'osso alveolare nei modelli di malattia orale dei roditori.

Introduzione

La durezza è una delle proprietà meccaniche (ad esempio, elasticità, durezza, viscoelasticità e comportamento alla frattura) ed è comunemente usata per caratterizzare la capacità di resistere alla deformazione da compressione e alla frattura di un'area locale di un materiale. Il test di durezza dell'indentazione statica è il metodo più utilizzato, inclusa la durezza Vickers e la durezza Knoop¹. Il test di durezza Vickers viene implementato premendo un penetratore di diamante nella superficie sotto un carico di prova fisso. Il penetratore è a forma piramidale, con una base quadrata e un angolo di 136° tra le facce opposte. Viene misurata la lung....

Protocollo

Tutte le procedure descritte in questo protocollo sono state eseguite in conformità con le linee guida e i regolamenti per l'uso di animali vertebrati approvati dall'Institutional Animal Care Use Committee (IACUC) dell'Università di Augusta e della Nova Southeastern University, accreditata dall'Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC). Si noti che il Dr. Suzuki è stato impiegato presso l'Università di Augusta dove sono stati completati gli esperimenti sulla fluorosi dentale del topo.

1. Estrazione di incisivi mandibolari in un modello murino di fluorosi dentale

1. ....

Discussione

La microdurezza viene eseguita per valutare le proprietà meccaniche dei tessuti duri come denti e ossa. Ad oggi, sono stati segnalati metodi di misurazione della microdurezza divergenti. La maggior parte delle informazioni di misurazione, in particolare le preparazioni dei campioni e i siti di indentazione, sono probabilmente insufficienti. Questo studio si è concentrato sul protocollo di microdurezza per lo smalto e l'osso alveolare nei modelli di fluorosi dentale e malattie parodontali. Per ottenere risultati coerent.......

Materiali

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