第一章 緒論
1.1 研究背景
近年來引導組織再生術(Guided Tissue Regeneration)隨著再生材料不斷 改良進步,而被廣泛用於植牙及牙周美容手術方面,利用再生膜可在植牙 手術前或手術中作引導骨再生術(Guided Bone Regeneration),如圖 1-1 所 示。使過去許多被牙周病嚴重破壞而被視為頇拔除的牙齒得以保留。由於 在牙周手術後的癒合過程中,牙齦上皮細胞生長速度較快,而齒槽骨細胞 鈣化及成熟速度較慢,因此傳統手術癒合後牙根表面大都是軟組織,而有 新骨頭生長的量非常少。
引導組織再生手術的原理是利用一再生膜,置入牙齦及齒槽骨間,在 手術傷口中隔離不必要的細胞,阻擋牙齦細胞長入至牙根面。而此膜片具 有多孔性,一方面阻擋不必要的細胞,另一方面又可以讓血液及養分通過,
此外再生膜的放置可製造並維持出一空間,引導形成牙周組織的細胞長 入,一段時間後可在牙根表面產生新的牙周附連及有新齒槽骨形成,進而 恢復牙周健康及增加牙齒穩定度。
目前用於牙周手術的牙周再生膜有很多種,大多是人工合成材料,具 有良好的生物相容性。過去使用不可吸收之再生膜,由於是不可吸收之材
質,所以於手術後約四至六週頇再次手術將再生膜取出。現在已發展出許
3.具備高孔隙率(High Porosity)。
4.具備適當的孔徑。
5.為三度空間的多孔性結構。
6.所製備的孔洞需為相互連通的孔隙結構。
7.具備適當機械強度。
除此之外,將具有特殊性質之多孔性高分子薄膜,移植至受損之器官 組織,可以藉由孔洞引導細胞增生,並達到組織修復之效果。
高分子薄膜之製備方法有燒結(Sintering)、拉伸(Stretching)、軌跡蝕刻 (Track Etching)、模板瀝濾(Template Leaching)、相轉換(Phase Inversion)、塗 佈(Coating)及電氣紡織(Electrospinning),其中相轉換法及電氣紡織法為主要 製備多孔性生醫薄膜之方法。
電氣紡織法是 1934 年由 Formhals 所開發出的專利技術[4~6],因為這 種生產技術應用到靜電力(Electrostatic Force),因此稱為電氣紡織法,以電 氣紡織法生產生物可分解奈米纖維時,原料是長鏈分子的聚合物溶液如生 物可分解的膠原蛋白(Collagen)或是聚乳酸(PLA)。當溶液被打入通電的金屬 噴嘴,高壓電在噴嘴的外圍會創造出一個三角錐狀的液體形狀,稱為泰勒 錐(Taylor Cone),接著微細的奈米纖維會噴射出來。奈米級的纖維從噴射出 至蒐集板表面時並不遵循直線路徑的原則,可以藉由旋轉蒐集板而編織出
一張多孔性生物可降解高分子薄膜,圖 1-1 為電氣紡織之原理示意圖,用來 控制薄膜形態主要有以下四個參數:
1.液體濃度(Solution Concentration)。
2.電壓強度(Voltage Strength)。
3.沉積距離(Deposition Distance)。
4.沉積時間(Deposition Time)。
雖可藉由以上四個參數來控制薄膜之成長形態,不過經由噴嘴噴出 之高分子纖維絲是以亂數重疊排列,所以會有孔洞大小不一及膜厚不均 勻之缺點。