Die Behandlung von Dysgnathien ist das Kerngebiet der Kieferorthopädie. Neben der schonenden Korrektur der Zahnfehlstellung legen Patienten im Jugend- und Erwachsenenalter zunehmend Wert auf die Optik der Apparatur. Die Entwicklung ästhetischer Brackets und Bögen strebt auf, muss aber nach aktuellem Medizinproduktegesetz vor dem kommerziellen Einsatz in vitro und in vivo einer Biokompatibilitätsprüfung unterzogen werden. Ziel der vorliegenden Promotion war es, die Biokompatibilität ästhetischer Bögen an primären gingivalen Keratinozyten (HGK) sowie primären gingivalen Fibroblasten (HGF) humanen Ursprungs zu untersuchen. Damit sollte sich die Arbeit von bisher veröffentlichten in-vitro-Studien mit L929-Zellen abheben. Die Zelllinien wurden mit den jeweiligen beschichteten und unbeschichteten Drähten verschiedener Hersteller 11 Tage inkubiert und anschließend die Zellproliferation und die Zytotoxizität analysiert. Zusätzlich wurde eine drahtlose Vergleichslinie und eine Gruppe primärer Gingivafibroblasten 3 Tage als Kurzzeitstudie untersucht. Für die Quantifizierung der vitalen und avitalen Zellen wurde der Cytotox-Glo™-Assay verwendet. Lichtmikroskopische Untersuchungen sollten sicherstellen, dass eine gesunde Zellmorphologie vorliegt und die Zellen eine gute Adhäsion zur Probe aufweisen. Sowohl bei den Keratinozyten als auch bei den Fibroblasten traten signifikante Steigerungen der Zytotoxizität und der Zellproliferation häufig sowohl beim verblendeten als auch beim unverblendeten Probendraht eines Herstellers auf, unabhängig mit welchem Material verblendet wurde. Eine gesteigerte Zytotoxiztiät bei gleichbleibender Zellproliferation im Vergleich zur Kontrollgruppe spricht für einen negativen Einfluss der Drahtprobe auf die Biokompatibilität. Dieses Ergebnis fand sich bei den HGK bei den sowohl verblendeten als auch unverblendeten Drähten von zwei Herstellern (WCO, TPO). Auch bei den Fibroblasten fielen die Drähte von WCO sowie TPO mit einer gesteigerten Zytotoxizität und sogar signifikant niedrigerer Zellproliferation nach 3 Tagen Inkubation auf, was sich nach 11 Tagen allerdings änderte. Ab da waren die Zytotoxiztität und die Zellproliferation gesteigert. Eine erhöhte Zytotoxizität bei gleichbleibender Zellproliferation zeigten die Hersteller Forestadent, Ortho-Technology und Dentalline nach 3 Tagen; Dentalline mit seinen verblendeten Drähten auch bis nach 11 Tagen Inkubation. Hieraus kann geschlussfolgert werden, dass die Kunststoffverblendung von Dentalline sowohl kurz- als auch längerfristig einen negativen Einfluss auf die Fibroblasten hat. Positiv fiel hingegen der Hersteller GC-Orthodontics mit seinem rhodinierten sowie unverblendeten Draht auf. Sowohl die HGK als auch die HGF zeigten eine gute Biokompatibilität. Qualitativ zeigte sich bei den Keratinozyten im Lichtmikroskop ein mehr oder weniger dichter Zellrasen an allen Drahtproben. Es gab nur wenige Unterschiede bezüglich der Hersteller oder der Art der Verblendung. Bei den Fibroblasten zeigten sich klarere Unterschiede, welche sich teilweise mit den quantitativen Ergebnissen deckten. Bei den beschichteten Drähten von American-Orthodontics, Teledenta, Ortho-Technology und Dentalline fand sich kein konfluenter Zellrasen, ebenso beim unverblendeten NiTi-Draht von Ortho-Technology sowie World-Class-Orthodontics. Ein dichter Zellrasen konnte hingegen an beiden Drähten des Herstellers GCOrthodontics detecktiert werden. Aus den Ergebnissen kann geschlussfolgert werden, dass alle Verblendmaterialien biokompatibel sind. Bei der Wahl des zu verwendenden Bogens können sowohl Epoxyresin-, Teflonals auch andere Kunststoffbeschichtungen empfohlen werden. Dagegen werden die herstellerspezifischen Unterschiede bezüglich der Biokompatibilität deutlich. Als Grund kann das herstellereigene Nickel-Titan-Grundgerüst vermutet werden. Die Zellen kamen damit sowohl bei den unbeschichteten als auch bei den beschichteten Drähten in Berührung, da die meißten Drähte nur einseitig beschichtet waren.:Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Ästhetik in der Kieferorthopädie
1.2 Beschichtungsmaterialien ästhetischer Bögen
1.2.1 Rhodium
1.2.2 Kunststoffbeschichtungen
1.2.2.1 Polytetrafluorethylen
1.2.2.2 Epoxyresin
1.3 Untersuchung der Bioverträglichkeit
1.4 Zielstellung der Studie
2 Material und Methode
2.1 Material
2.1.1 Vorbereitende Maßnahmen und allgemeine Ergänzungen
2.1.1.1 Chemikalien und Gase
2.1.1.2 Medium und Puffer
2.1.1.3 Fertigsysteme
2.1.1.4 Geräte und Hilfsmittel
2.1.1.5 Verbrauchsmaterial
2.1.2 Kieferorthopädische Drähte
2.1.3 Zelltypen
2.2 Methode
2.2.1 Versuchsvorbereitung
2.2.2 Auszählen der Zellen
2.2.3 Aufbereitung der Zellen nach der Inkubation
2.2.4 Statistische Auswertung der ermittelten Zellzahlen
3 Ergebnisse
3.1 Zytotoxizitätsrate
3.1.1 Zytotoxizitätsrate der primären Gingivaepithelzellen nach 11 Tagen Inkubation
3.1.2 Zytotoxizitätsrate der primären Gingivafibroblasten nach 3 Tagen Inkubation
3.1.3 Zytotoxizitätsrate der primären Gingivafibroblasten nach 11 Tagen Inkubation
3.2 Proliferationsrate
3.2.1 Proliferationsrate der primären Gingivaepithelzellen nach 11 Tagen Inkubation
3.2.2 Proliferationsrate der primären Gingivafibroblasten nach 3 Tagen Inkubation
3.2.3 Proliferationsrate der primären Gingivafibroblasten nach 11 Tagen Inkubation
3.3 Qualitative Beurteilung der Zelladhärenz an allen untersuchten Bögen nach 11
Tagen mittels Lichtmikroskop
3.3.1 Zelladhärenz der primären Gingivaepithelzellen
3.3.2 Zelladhärenz der primären Gingivafibroblasten
4 Diskussion
5 Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Anlage 1: Erklärungen zur Eröffnung des Promotionsverfahrens
Anlage 2: Bestätigung über Einhaltung der aktuellen gesetzlichen Vorgaben
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:90880 |
| Date | 04 June 2024 |
| Creators | Schäfer, Sandra |
| Contributors | Keil, Christiane, Lauer, Günter, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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