InledningImplantatbehandlingar har blivit allt vanligare och material som associeras med implantat är oftast dentalt titan och dentala keramer. Även kompositmaterial förknippas ibland med implantat. Det är inte helt ovanligt att kompositmaterial förekommer vid submukösa implantatbehandlingar och få studier är hittills gjorda på kompositmaterials cytotoxiska påverkan på omkringliggande vävnad. Material och metodSammanlagt tillverkades 24 stycken provkroppar till studien av två kompositmaterial (Crea.lign och SinfonyTM) och ett fältspatsporslin (Noritake). Tre provkroppar av varje material ytanalyserades med hjälp av optisk interferometri. En provkropp av varje material användes till pilotstudien och resterande provkroppar utsattes för två olika cellodlingsmetoder: Live/dead-metod och FISH-fluorescence in situ hybridization. Orala bakterier som användes i studien var Streptococcus oralis, Fusobacterium nucleatum och Actinomyses naeslundii, vilka odlades i en respektive sju dagar. Samtliga provkroppar autoklaverades före cellodlingen. Cellerna analyserades i mikroskop och värdena som framkom omvandlades till diagram och 3D-bilder. Resultaten jämfördes genom en statistisk analys med hjälp av two-way ANOVA, där signifikansnivån sattes till p=0,05.ResultatSamtliga celler var vid liv på samtliga provkroppsytor efter en respektive sju dagars cellodling, och en signifikant skillnad förelåg i % yttäckning av celler på provkropparna. Fältspatsporslin uppvisade en signifikant lägre yttäckning av celler med FISH-metoden, i jämförelse med kompositmaterialen. Med avseende på biofilmen, kunde det konstateras att detachment (lossning av celler från ytan) förelåg på samtliga provkroppar efter sju dagars cellodling.SyfteSyftet med föreliggande studie var att undersöka (a) tre olika bakteriearters adhesion och koloniseringsförmåga (b) på fältspatsporslin och två olika kompositmaterial, materialens toxiska påverkan på de olika bakterierna samt (c) om materialens ytstruktur påverkar bakteriernas adhesion.

Magnesium is a biodegradable biomaterial that was tested and used, in vivo in humans, as early as in the twentieth century. However, because of the difficulty to regulate the fast degradation of those implants, causing considerable complications, the element was not used in musculoskeletal surgery anymore. In the last decade, a rediscovery of biodegradable implants made of magnesium alloys has been made. Magnesium alloys have turned out to be fully degradable and even have osteoinductive properties, causing an increase in bone mass. A lot of research is still needed to be able to safely use implants made of magnesium alloys in human patients. In this project, two different biomaterials (Modified BioGlass and Magnesium alloy WE43) were tested with L929 cells, to assess the cell viability using alamarBlue assay.  The Modified BioGlass was tested in four different concentrations, 100 % BioGlass, 90 % BioGlass & 10 % Silver (Ag), 80 % BioGlass & 20 % Ag, 50 % BioGlass & 50 % Ag. Silver is an antibacterial element with bacteriostatic properties and is needed in bioactive materials to avoid infections when prosthetic implants are placed inside the body. The results showed an increase in viability as Ag was added to the BioGlass. Due to Ag being antibacterial, the Ag concentration should be limited for a higher viability, because a higher concentration of Ag would not only kill bacteria, but even harm cells. For further testing, it is suggested to test different concentrations of Ag between 20 % and 50 %. The Magnesium alloy WE43 was tested in nine different concentrations, 5, 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150 and 200 μg/ml. As the concentration increased from 5-200 μg/ml, the maximum decreasing of the viability was 55 %. This showed that the biomaterial is biocompatible as it is still over 50 %, if compared to the Modified BioGlass experiment, where the Bioglass would reach as low as 40 % in viability. For future analysis it would be suggested to work with higher concentrations to see a greater difference in viability and cytotoxicity. / Benremodellering är den naturliga processen för benbildning, genom att benvävnad förnyas eller repareras under människans livstid. Ibland kan komplexa tillstånd av bendefekter orsakade av t.ex. infektioner, skelettavvikelser eller tumörexcisioner kräva en stor mängd ny benbildning. Inerta biomaterial, som t.ex. rostfritt stål och titan har använts som ortopediska implantat för att stabilisera benfrakturer sedan 1900-talet. Ortopediska implantat gjorda av dessa material är dock inte biologiskt nedbrytbara och kommer så småningom att slitas ner i kroppen, vilket kan orsaka irritation och smärta för patienten. På grund av dessa instabila egenskaper, är det inte så ovanligt att patienter genomgår en andra operation för att ta bort, eller byta ut protesen. Magnesium är ett biologiskt nedbrytbart biomaterial som testades och användes, in vivo på människor redan under 1900-talet. På grund av svårigheten att reglera den snabba nedbrytningen av dessa implantat, vilket orsakade avsevärda komplikationer, slutade metallen användas vid muskuloskeletal kirurgi.  Under det senaste decenniet har en återupptäckt av biologiskt nedbrytbara implantat gjorda av magnesiumlegeringar gjorts. Magnesiumlegeringar har visat sig vara helt nedbrytbara och har till och med osteoinduktiva egenskaper, vilket orsakar en ökning av benmassan. Det krävs fortfarande mycket forskning för att på ett säkert sätt kunna använda implantat gjorda av magnesiumlegeringar i mänskliga patienter i framtiden. I detta projekt testades två olika biomaterial, Modifierad BioGlass och Magnesiumlegering WE43 i direkt kontakt med L929-celler, för att bedöma cellviabiliteten med alamarBlue-analys. Modifierad BioGlass testades i fyra olika koncentrationer, 100 % BioGlass, 90 % BioGlass & 10 % Silver (Ag), 80 % BioGlass & 20 % Ag, 50 % BioGlass & 50 % Ag. Resultaten visade bland annat att 100 % BioGlass fungerar utmärkt på egen hand, eftersom biomaterialet visade en högre cellviabilitet, det vill säga ett större antal friska och levande celler, i jämförelse med cellerna utan något biomaterial. En anledning till detta är att BioGlass är biokompatibelt och känt för att främja celltillväxt. De andra kombinationerna med Ag visade en ökning i cellviabilitet som var högre i viabilitet i jämförelse med 100% BioGlass. Däremot är Ag ett antibakteriellt element med bakteriostatiska egenskaper, och därav bör Ag-koncentrationen begränsas, eftersom en högre koncentration av Ag inte bara skulle döda bakterier, utan även skada levande celler. Detta visades av 50/50-sammansättningen som innehöll för mycket Ag i kombination med Bioglass eftersom cellviabiliteten minskade som mest här, i jämförelse med alla andra koncentrationer. För framtida analys föreslås det att testa olika koncentrationer av Ag mellan 20 % och 50 %. Magnesiumlegering WE43 testades i nio olika koncentrationer, 5, 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150 och 200 μg/ml. Under detta experiment försökte vi finna olika koncentrationer av biomaterialet som kan användas för vidare testning. Genom att skapa en cytotoxicitetskurva fick vi även en uppfattning om vilka koncentrationer som man kan undvika att arbeta med. Cytotoxicitet är ett mått på hur mycket skada ett material eller element kan göra på levande organismer, såsom celler och vävnader.  Resultaten visade att de första sex koncentrationerna från 5 µg/ml – 100 µg/ml var mycket stabila i förhållande till cellviabiliteten. Viabiliteten bland dessa koncentrationer hamnade aldrig under 85%, vilket kan betyda att dessa koncentrationer antingen var stabila att arbeta med, eller att koncentrationerna inte påverkade cellerna. När koncentrationen ökade från 5–200 μg/ml var den maximala minskningen av viabiliteten till 55%. För framtida analyser föreslås det att arbeta med högre koncentrationer för att se en större skillnad i viabilitet och cytotoxicitet.

Ouabain and other cardiotonic steroids are known to inhibit Na + ,K + -ATPase (NKA), theion pump responsible for the ionic gradient across the plasma membrane. These steroidsdisplay a selective toxicity towards several tumour cells in comparison to primary humancells, however, the mechanism behind this is not yet understood. Here, we examined theouabain toxicity in renal epithelial cells, proximal tubular cells (PTCs) of different origin. Weinvestigated the relative cytotoxicity in cancer cells (A-498) and papilloma virus-transformedPTCs (HK-2) as well as to primary human PTCs (hPTC) to validate key components in theeffect. In exposure to ouabain, we examined the cell viability and density by MTT and CrystalViolet assays, and cell migration by a scratch assay. The cytotoxic effect was also studied invarious pH, glucose and potassium ion concentrations. In addition, apoptosis was examinedby the TUNEL assay, and if ouabain kills cancer cells through activation of thevolume-regulated anion channel VRAC channel via NKA. We found that there is a decrease in viable cells when cells are exposed to ouabain ≥ 10nM, however, the effect was not seen to be selective towards cancer cells, nor due toapoptosis and the activation of VRAC. The cytotoxic effect was greater in more acidicextracellular pH ~6.8, but independent of glucose concentration in the medium. Interestingly,the effect was also reversed at an increased extracellular concentration of potassium, andouabain did selectively inhibit the cancer cells to migrate. Thus, there could be potential forouabain to act as an anti-cancer agent for renal cancer and to inhibit tumour metastasization. / Ouabain och andra kardiotoniska steroider är kända för att inhibera Na + ,K + -ATPas (NKA),membranpumpen som är ansvarig för den aktiva jontransporten av natrium och kalium ochjongradienten över plasmamembranet. De har påvisat en selektiv toxicitet mot vissatumörceller i jämförelse med primära humana celler, men det är dock inte förstått hurmekanismen bakom denna företeelse fungerar. I denna studien undersökte vi ouabainstoxicitet i njurcancerceller (A-498) och papillomavirustransformerade proximala tubuliceller(hPTC) för att identifiera effektens nyckelkomponenter. Vid exponering av ouabain undersökte vi cellviabiliteten och -densiteten genom MTT- ochkristallviolett-analyser, samt cellmigrering genom scratch-analys. Den cytotoxiska effektenstuderades också under olika pH-förhållanden samt glukos- och kaliumkoncentrationer.Dessutom undersöktes det om apoptos orsakar celldöd genom TUNEL-analys, och omouabain dödar njurcancerceller genom aktivering av den volymreglerade anjonkanalen(VRAC) via NKA. Vi fann minskning av cellernas livskraft vid exponering av ≥ 10 nM ouabain, men effektentycktes dock inte se ut att vara selektiv gentemot cancerceller, inte heller på grund av apoptosoch aktivering av VRAC. Den cytotoxiska effekten var större vid lägre pH, men oberoendeav mediets glukoskoncentrationen. Intressant nog motverkades också effekten vid förhöjdkoncentration av kaliumjoner, och ouabain hämmade selektivt cancercellerna att migrera.Således finns det en viss potential för ouabain att kunna fungera som ett anticancermedel motnjurcancer och att hämma metastasutveckling.