镓合金的细胞毒性评价*
作者：闻学雷 张彩霞 陈之军 孟爱英(上海第二医科大学 附属第九人民医院 上海生物材料研究测试中心，上海 200023)
单位：
闻学雷 张彩霞 陈之军 孟爱英
关键词：镓合金；细胞毒性；细胞相对增殖度
生物医学工程学杂志990105 内容摘要 细胞毒性是评价生物材料生物相容性优劣的一个重要指标。对新研制的镓合金用L-929小鼠成纤维细胞，采用改进的体外细胞相对增殖度法，对其细胞毒性进行了评价。用紫外分光光度仪测定光吸收度，镓合金溶液的细胞相对增殖率为镓合金溶液光吸收度与阴性对照溶液光吸收度的比值，将材料溶液的细胞相对增殖率转换成细胞毒性级来评价材料。结果表明，镓合金的细胞毒性评分为0级，无细胞毒性。
Evaluation on Cytotoxicity of Gallium Alloy
, 百拇医药
Wen Xuelei Zhang Caixia Chen Zhijun Meng Aiying
(Shanghai Biomaterial Research and Test Center, Shanghai 200023)
Abstract Cytotoxicity is an important indicator to the biocompatibility of biomaterials. In this study, the cytotoxicity of Gallium alloy was evaluated by the method of cell relative growth rate in vitrousing L-929 mouse fibroblast. The cell relative growth rate of Gallium alloy was the absorbency ratio between the solution of Gallium alloy and negative control. The relative growth rates of Gallium aloy were converted into the scores of cytotoxicity. It was found from the results that Gallium alloy had no cytotoxicity.
, 百拇医药
Key words Gallium alloy Cytotoxicity Cell relative growth rate
1 前言
银汞合金在临床使用已有一百五十余年的历史，汞污染是当前口腔医学界亟待解决的课题之一，以适当的口腔修复材料来取代银汞合金已显其必要性。镓合金是一种有望替代银汞合金的新型无汞牙体修复材料[1]，具有良好的物理、机械性能和边缘封闭性[2，3]，其生物学性能明显优于银汞合金[4，5]。本研究通过对新研制的镓合金的细胞毒性评价，为其在临床应用提供保证，以满足人们对健康和环境保护的需求。
2 材料和方法
采用本中心与杭州西湖生物材料有限公司联合研制的镓合金。
, 百拇医药 培养基为含10%小牛血清的Eagle's MEM培养液，阴性对照为新鲜培养液。
取传代3～4天生长旺盛的L-929小鼠成纤维细胞，制备成浓度为5×104个/ml的细胞悬液，每个试管中加入1 ml细胞悬液，继续置37℃恒温培养。
镓合金试样制成直径5 mm，高8 mm的光滑圆柱体，按10 ml/cm2的量将培养液加入放有镓合金试样的试管中，以制备材料浸渍液。
各试管于37℃恒温培养24 h后，进行浸渍液交换。弃各试管内液体，阴性对照组试管加入新鲜培养液各1 ml、材料组试管加入含50%镓合金浸渍液的新鲜培养液各1 ml进行交换，然后继续置37℃恒温培养。2天、4天、7天后，分别经PBS洗涤、甲醛固定、水洗、结晶紫罗蓝染色、再水洗、十二烷基硫酸钠处理等过程，在MPS-2000型紫外分光光度仪以588 nm波长测定各试管的光吸收度，按下式计算镓合金溶液的细胞相对增殖率(RGR)，并转换成细胞毒性级。
, 百拇医药
3 结果
镓合金与阴性对照溶液的细胞毒性评价结果见表1。
表1 镓合金与阴性对照溶液的细胞毒性评价结果
Table 1 Results of evaluation on cytotoxicity of Gallium alloy (Ga) and negative control (NC) Time
Mean value
of absorbency
(SD)
Relative
growth
, http://www.100md.com
rate (%)
Score of
cytotoxicity
2 days
Ga
0.609
(0.160)
104
0
NC
0.582
(0.164)
4 days
, 百拇医药
Ga
1.527
0.629)
87
1
NC
1.760
0.502)
7 days
Ga
1.807
(0.375)
103
, 百拇医药
0
NC
1.754
(0.697)
镓合金的细胞毒性总评为0级，无细胞毒性。
4 讨论
本研究参照了“上海市医用生物材料生物学性能测试标准(1986)”文件中的有关内容，采用紫外分光光度仪测定牙科材料的细胞毒性，细胞多，则抽提液染色多，光吸收度也大，故光吸收度的大小可表示细胞的多少，将材料溶液的细胞相对增殖率转换成细胞毒性级来评价材料具合理性[6]。据报道，镓合金与多种不同组份银汞合金比较，其细胞回复能力良好，细胞毒性较小[7]；镓合金的口腔粘膜刺激试验经两周的观察，显示镓合金对仓鼠口腔粘膜组织无炎性反应[8]；镓合金的Ames试验显示其对鼠伤寒沙门氏菌无致突变性[9]；均与本实验镓合金的细胞毒性试验结果基本相符，但尚需结合其他性能研究对新研制的镓合金作出全面评价。
, 百拇医药
* 上海市高等学校科技基金资助项目(JG 9237)参考文献
[1] 徐钢梅，张彩霞.镓合金的性能及其临床应用前景.口腔材料器械杂志，1996；5(4)∶184
[2] Takashi Horibe, Yoshizou Okamoto, Shigeyasu Naruse. Gallium alloy for dental restorations. Part Ⅰ: Physical properties of Gallium alloy. Journal of Fukuoka Dental College, 1986; 12(4)∶198
[3] Yoshizou Okamoto, Takashi Horibo. Liquid gallium alloys for metallic plastic fillings. British Dental Journal, 1991; 170(1)∶23
, http://www.100md.com
[4] Taizo Masuhara, Yasunori Nakamura, Haruhiro Kuwash-
ima. Study on toxicity of a new Gallium alloy for dental restoration-Subacute oral toxicity test of Gallium alloy in rats. Journal of Dental Health, 1987; 37(3)∶372
[5] Taizo Masuhara, Yaxunori Nakamura, Haruhiro Kuwash-
ima. Study on toxicity of a new Gallium alloy for dental restoration—Acute oral toxicity test of Gallium alloy in rats and mice. Journal of Dental Healty, 1987; 37(3)∶361
, http://www.100md.com
[6] 张彩霞，孙 皎，孟爱英.紫外分光光度仪测定不同含铜量银汞合金细胞毒性的新方法.中华口腔医学杂志，1990；25(4)∶216
[7] 张彩霞，孟爱英，陈之军.镓合金和银汞合金的细胞回复能力研究.生物医学工程通报，1992；6(1)特刊∶202
[8] 闻学雷，张彩霞，顾国珍.镓合金的口腔粘膜刺激实验研究.口腔材料器械杂志，1997；6(3)∶108
[9] 黄哲玮，张采霞，闻学雷等.新型牙体修复合金-镓合金的Ames试验.口腔材料器械杂志，1997；6(4)∶181
(收稿：1997-10-05 修回：1998-04-23), 百拇医药
单位：
闻学雷 张彩霞 陈之军 孟爱英
关键词：镓合金；细胞毒性；细胞相对增殖度
生物医学工程学杂志990105 内容摘要 细胞毒性是评价生物材料生物相容性优劣的一个重要指标。对新研制的镓合金用L-929小鼠成纤维细胞，采用改进的体外细胞相对增殖度法，对其细胞毒性进行了评价。用紫外分光光度仪测定光吸收度，镓合金溶液的细胞相对增殖率为镓合金溶液光吸收度与阴性对照溶液光吸收度的比值，将材料溶液的细胞相对增殖率转换成细胞毒性级来评价材料。结果表明，镓合金的细胞毒性评分为0级，无细胞毒性。
Evaluation on Cytotoxicity of Gallium Alloy
, 百拇医药
Wen Xuelei Zhang Caixia Chen Zhijun Meng Aiying
(Shanghai Biomaterial Research and Test Center, Shanghai 200023)
Abstract Cytotoxicity is an important indicator to the biocompatibility of biomaterials. In this study, the cytotoxicity of Gallium alloy was evaluated by the method of cell relative growth rate in vitrousing L-929 mouse fibroblast. The cell relative growth rate of Gallium alloy was the absorbency ratio between the solution of Gallium alloy and negative control. The relative growth rates of Gallium aloy were converted into the scores of cytotoxicity. It was found from the results that Gallium alloy had no cytotoxicity.
, 百拇医药
Key words Gallium alloy Cytotoxicity Cell relative growth rate
1 前言
银汞合金在临床使用已有一百五十余年的历史，汞污染是当前口腔医学界亟待解决的课题之一，以适当的口腔修复材料来取代银汞合金已显其必要性。镓合金是一种有望替代银汞合金的新型无汞牙体修复材料[1]，具有良好的物理、机械性能和边缘封闭性[2，3]，其生物学性能明显优于银汞合金[4，5]。本研究通过对新研制的镓合金的细胞毒性评价，为其在临床应用提供保证，以满足人们对健康和环境保护的需求。
2 材料和方法
采用本中心与杭州西湖生物材料有限公司联合研制的镓合金。
, 百拇医药 培养基为含10%小牛血清的Eagle's MEM培养液，阴性对照为新鲜培养液。
取传代3～4天生长旺盛的L-929小鼠成纤维细胞，制备成浓度为5×104个/ml的细胞悬液，每个试管中加入1 ml细胞悬液，继续置37℃恒温培养。
镓合金试样制成直径5 mm，高8 mm的光滑圆柱体，按10 ml/cm2的量将培养液加入放有镓合金试样的试管中，以制备材料浸渍液。
各试管于37℃恒温培养24 h后，进行浸渍液交换。弃各试管内液体，阴性对照组试管加入新鲜培养液各1 ml、材料组试管加入含50%镓合金浸渍液的新鲜培养液各1 ml进行交换，然后继续置37℃恒温培养。2天、4天、7天后，分别经PBS洗涤、甲醛固定、水洗、结晶紫罗蓝染色、再水洗、十二烷基硫酸钠处理等过程，在MPS-2000型紫外分光光度仪以588 nm波长测定各试管的光吸收度，按下式计算镓合金溶液的细胞相对增殖率(RGR)，并转换成细胞毒性级。
, 百拇医药
3 结果
镓合金与阴性对照溶液的细胞毒性评价结果见表1。
表1 镓合金与阴性对照溶液的细胞毒性评价结果
Table 1 Results of evaluation on cytotoxicity of Gallium alloy (Ga) and negative control (NC) Time
Mean value
of absorbency
(SD)
Relative
growth
, http://www.100md.com
rate (%)
Score of
cytotoxicity
2 days
Ga
0.609
(0.160)
104
0
NC
0.582
(0.164)
4 days
, 百拇医药
Ga
1.527
0.629)
87
1
NC
1.760
0.502)
7 days
Ga
1.807
(0.375)
103
, 百拇医药
0
NC
1.754
(0.697)
镓合金的细胞毒性总评为0级，无细胞毒性。
4 讨论
本研究参照了“上海市医用生物材料生物学性能测试标准(1986)”文件中的有关内容，采用紫外分光光度仪测定牙科材料的细胞毒性，细胞多，则抽提液染色多，光吸收度也大，故光吸收度的大小可表示细胞的多少，将材料溶液的细胞相对增殖率转换成细胞毒性级来评价材料具合理性[6]。据报道，镓合金与多种不同组份银汞合金比较，其细胞回复能力良好，细胞毒性较小[7]；镓合金的口腔粘膜刺激试验经两周的观察，显示镓合金对仓鼠口腔粘膜组织无炎性反应[8]；镓合金的Ames试验显示其对鼠伤寒沙门氏菌无致突变性[9]；均与本实验镓合金的细胞毒性试验结果基本相符，但尚需结合其他性能研究对新研制的镓合金作出全面评价。
, 百拇医药
* 上海市高等学校科技基金资助项目(JG 9237)参考文献
[1] 徐钢梅，张彩霞.镓合金的性能及其临床应用前景.口腔材料器械杂志，1996；5(4)∶184
[2] Takashi Horibe, Yoshizou Okamoto, Shigeyasu Naruse. Gallium alloy for dental restorations. Part Ⅰ: Physical properties of Gallium alloy. Journal of Fukuoka Dental College, 1986; 12(4)∶198
[3] Yoshizou Okamoto, Takashi Horibo. Liquid gallium alloys for metallic plastic fillings. British Dental Journal, 1991; 170(1)∶23
, http://www.100md.com
[4] Taizo Masuhara, Yasunori Nakamura, Haruhiro Kuwash-
ima. Study on toxicity of a new Gallium alloy for dental restoration-Subacute oral toxicity test of Gallium alloy in rats. Journal of Dental Health, 1987; 37(3)∶372
[5] Taizo Masuhara, Yaxunori Nakamura, Haruhiro Kuwash-
ima. Study on toxicity of a new Gallium alloy for dental restoration—Acute oral toxicity test of Gallium alloy in rats and mice. Journal of Dental Healty, 1987; 37(3)∶361
, http://www.100md.com
[6] 张彩霞，孙 皎，孟爱英.紫外分光光度仪测定不同含铜量银汞合金细胞毒性的新方法.中华口腔医学杂志，1990；25(4)∶216
[7] 张彩霞，孟爱英，陈之军.镓合金和银汞合金的细胞回复能力研究.生物医学工程通报，1992；6(1)特刊∶202
[8] 闻学雷，张彩霞，顾国珍.镓合金的口腔粘膜刺激实验研究.口腔材料器械杂志，1997；6(3)∶108
[9] 黄哲玮，张采霞，闻学雷等.新型牙体修复合金-镓合金的Ames试验.口腔材料器械杂志，1997；6(4)∶181
(收稿：1997-10-05 修回：1998-04-23), 百拇医药