6 支雷射處理鈦植體研究樣本可觀察到哪些細胞形態？Mahidol University 體外研究解析

植體表面與細胞之間的互動，可先透過體外研究觀察特定實驗條件下的表面形貌、元素訊號與細胞形態；但這類結果與人體內的組織反應、癒合過程及長期治療結果仍有明顯距離。

2020 年，Mahidol University 研究團隊在《The Open Dentistry Journal》發表一項體外描述性研究，以 6 支市售雷射處理鈦植體為樣本，使用掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）觀察表面與細胞形態，並以能量散射 X 光光譜（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy，EDS）記錄隨機測點的元素訊號。

研究另將人類胎兒成骨細胞株 hFOB 1.19 接種於研究樣本表面，培養 48 小時後再以 SEM 進行形態觀察。由於本研究每組僅有 3 支樣本，且沒有進行推論統計，以下結果應理解為特定影像與測點的描述性紀錄，不能視為兩組植體的效能比較。

這項研究想觀察什麼？

研究聚焦於兩個面向：一是市售雷射處理鈦植體受觀察區域的表面形貌與元素組成；二是 hFOB 1.19 細胞在相同研究樣本表面的形態。

hFOB 1.19 是實驗室使用的人類胎兒成骨細胞株，可作為體外細胞觀察模型，但不等同於人體內完整的骨組織、免疫反應及癒合環境。

因此，這項研究只能呈現特定樣本在指定處理、培養與觀察條件下的影像資訊，不能單獨回答植體在人體中的骨整合、癒合速度、成功率或長期存留情形。

6 支研究樣本如何分組與進行觀察？

研究共使用 6 支市售雷射處理鈦植體，每組 3 支。Grade 4 樣本組的材質為 Grade 4 商用純鈦；Grade 5 樣本組的材質則為 Grade 5 Ti6Al4V。

研究人員以 SEM 觀察每支植體的冠部、中段與根尖段，並利用 EDS 分析隨機選定的測點。

細胞實驗前，所有植體另經不同濃度的乙醇清潔、脫脂及攝氏 134 度、15 分鐘高壓蒸氣滅菌。之後，每支植體接種 100,000 個 hFOB 1.19 細胞，培養 48 小時後再進行固定、脫水、鍍金及 SEM 形態觀察。

這些前處理條件代表細胞實驗觀察的是經實驗室清潔與滅菌後的樣本，不能直接視為產品開封時的原始表面狀態。

SEM 與 EDS 記錄到哪些表面資訊？

在 Grade 4 樣本組的 3 支樣本中，有 2 支在頸部及上部螺紋區的 SEM 影像出現暗區。EDS 測點記錄到鈦（Ti）、氧（O）及少量碳（C）。

Grade 5 樣本組的 EDS 測點則記錄到鈦、氧、鋁（Al）、釩（V）及少量碳。

上述內容是受觀察區域與隨機測點的元素紀錄，不能代表整支植體、其他批次或同品牌的其他產品。研究也未以這些結果證明樣本「無污染」或「無化學殘留」，更不能僅依元素出現與否判定人體安全性或臨床結果。

培養 48 小時後可見哪些細胞形態？

培養 48 小時後，Grade 4 樣本組的 SEM 影像可見帶有 filopodia 的細胞形態。Filopodia 可理解為細胞邊緣延伸出的細長突起；在本研究中，它是影像中可辨識的形態特徵。

Grade 5 樣本組有 1 支樣本未見明顯細胞，其餘 2 支樣本所見細胞呈較圓形，並帶有較短的突起。

研究沒有搭配推論統計，也未測量細胞附著強度、細胞活性、增殖、分化或礦化。因此，這些影像不能改寫為某一組「提升細胞附著」、「促進細胞成熟」或「優於另一組」。

可以用這項研究比較兩組植體的效能嗎？

不能僅依本研究建立兩組植體的效能比較。

兩組樣本在材料組成、表面特性及其他條件上同時存在差異，研究也未量化表面粗糙度，因此無法將影像中的細胞形態差異歸因於單一材料、單一元素或單一表面處理因素。

此外，每組只有 3 支樣本，研究採描述性影像分析，未進行推論統計。即使兩組影像呈現不同形態，也無法據此建立比較優越性、因果關係或一般化的產品效能結論。

閱讀研究結果時必須保留哪些限制？

這項研究的主要限制包括：

• 每組僅有 3 支植體，樣本數有限。
• 未進行推論統計，結果屬於描述性影像與測點觀察。
• 細胞培養及觀察時間只有 48 小時。
• 未量化兩組樣本的表面粗糙度。
• 未測量細胞附著強度、細胞活性、增殖、分化或礦化。
• 兩組樣本同時存在材料組成、表面特性及其他條件差異，無法將觀察結果歸因於單一因素。
• SEM 與 EDS 只反映受觀察區域及隨機測點，不能代表整支植體、其他批次或同品牌其他產品。
• 細胞實驗前，樣本另經乙醇清潔、脫脂及高壓蒸氣滅菌，因此細胞形態結果反映的是處理後實驗條件，不等同產品開封時的原始表面狀態。
• 本研究為體外模型，不能推論人體內的癒合、骨整合、植體成功率、安全性或長期治療結果。

原始論文

Khoo LK, Kiattavorncharoen S, Pairuchvej V, Lakkhanachatpan N, Wongsirichat N, Seriwatanachai D. The Affinity of Human Fetal Osteoblast to Laser-Modified Titanium Implant Fixtures. The Open Dentistry Journal. 2020;14:52–58.

DOI：10.2174/1874210602014010052

Mahidol University 研究成果資料：The Affinity of Human Fetal Osteoblast to Laser-Modified Titanium Implant Fixtures

研究資訊：本研究的 Grade 4 商用純鈦組樣本由研究團隊購自 Biomate；研究經費由 Mahidol University 及該校口腔顎面外科理學碩士課程提供。

依原始論文記載，作者聲明無財務或其他利益衝突；論文未記載 BiomateSWISS 參與研究設計、實驗、資料分析或論文撰寫。原始論文未提供研究樣本的型號及批次，目前也沒有足以證明研究樣本與現行特定產品具有同一性的文件。因此，本文不將研究結果對應至 BiomateSWISS、BM、BP 或其他現行特定產品。

本文為單篇原始論文之研究設計、觀察結果與限制整理，僅供研究資訊參考，不構成個別診斷、治療建議、臨床操作指引、產品效能宣稱或治療結果保證。

研究結果僅適用於本研究所使用的 6 支市售雷射處理鈦植體研究樣本，包括 Grade 4 與 Grade 5 樣本組各 3 支，以及每支接種 100,000 個 hFOB 1.19 細胞、培養及觀察 48 小時的實驗條件。研究採 SEM／EDS 進行描述性觀察，未進行推論統計，不能直接推論人體骨整合、癒合速度、植體成功率、安全性、個別治療結果或現行特定產品的表現。

作者簡介

本文由 BiomateSWISS 整理。BiomateSWISS 持續整理植體系統、表面處理技術及臨床研究等牙科專業資訊。