4種粘接劑對牙本質(zhì)粘接界面的納米滲漏研究*

高曉利 馬淑媛 黃 怡 賴仁發(fā)

目前，粘接修復(fù)因具有良好的美觀性、優(yōu)越的力學(xué)性能、能更好的保存牙體組織等優(yōu)點在臨床中應(yīng)用廣泛[1]。然而修復(fù)體長期處于復(fù)雜的口腔環(huán)境中，邊緣著色、術(shù)后敏感、繼發(fā)齲、充填物脫落等問題依然存在[2]。許多國內(nèi)外學(xué)者開始對如何提高粘接的耐久性以及牙本質(zhì)粘接的老化機制進行大量研究[3]。有研究顯示，樹脂-牙本質(zhì)粘接界面的缺陷與粘接耐久性緊密相連[4]。粘接界面的納米滲漏可使水滲入，導(dǎo)致膠原纖維降解，混合層遭到破壞，使粘接強度隨時間延長而下降[5]。本實驗通過硝酸氨銀示蹤，掃描電子顯微鏡下觀察4種粘接劑牙本質(zhì)粘接界面的納米滲漏情況，以期為臨床上粘接劑的選擇和納米滲漏的預(yù)防提供參考。

1.材料和方法

1.1 材料和器械 粘接劑Single bind 2(3M ESPE，美國)，Clearfil SEBond(Kuraray，日本)，Xeno Ⅲ(Dentsply，美國)，Easy One(3M ESPE，美國)，復(fù)合樹脂Z350XT(3M ESPE，美國)，義齒基托樹脂(上海醫(yī)療器械股份有限公司)，硝酸銀(廣東光華科技股份有限公司)，氨水(天津市大茂化學(xué)試劑廠)，通用顯影液(天津市世紀(jì)奧博商貿(mào)有限公司)，冰箱(4℃/-20℃)(Siemens，德國)，金剛石鋸片(沈陽科精精密器械有限公司)，LED光固化機(東莞立港醫(yī)療器械有限公司)，低速精密切割機(Buehler，美國)，游標(biāo)卡尺(上海量具刀具廠)，超聲波清洗機(昆山市超聲儀器有限公司)，電子天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)，恒溫磁力攪拌器(上海閔行虹浦儀器廠)，MP-2B型金相試樣磨拋機(上海弘測儀器科技有限公司)，DM2500P偏光顯微鏡(Leica，德國)，全自動臺式掃描電子顯微鏡(Phenom，荷蘭)

1.2 試驗方法 選用暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院口腔醫(yī)療中心因治療需要拔除的正常第三磨牙48顆，要求牙體完整，無釉質(zhì)發(fā)育不全，無齲壞，無隱裂，牙根發(fā)育完全。保存在4℃的生理鹽水中，1-2個月間用完。采用隨機數(shù)表法將48顆第三磨牙分為4組，每組12顆。用義齒基托樹脂和硅膠模具包埋牙根，使底座與牙體長軸保持垂直。低速精密切割機在流水下磨除牙合面釉質(zhì)，暴露淺層牙本質(zhì)。顯微鏡下觀察確認(rèn)無釉質(zhì)殘留后，用600目的碳化硅砂紙濕性打磨成平面。嚴(yán)格按照所選4種粘接劑的使用說明，在暴露的牙本質(zhì)表面用Z350復(fù)合樹脂分層堆樹脂冠，每層固化40s，樹脂冠高4mm。將制備好的粘接試件浸入37℃蒸餾水中24h。低速精密切割機垂直于牙本質(zhì)粘接界面將粘接試件切割成2mm厚的片狀試樣。距粘接界面1mm以上的區(qū)域涂布2層指甲油，晾干后置于配置好的50%硝酸氨銀溶液中，避光保存24h，顯影8h，沖洗干燥。將試件鑲樣后使用600目、800目、1200目、2000目、3000目、5000目碳化硅砂紙和0.2μm拋光液流水下系列拋光至鏡面，表面超聲清洗，干燥后噴金處理。全自動臺式掃描電鏡背散射模式下觀察牙本質(zhì)粘接界面的微觀結(jié)構(gòu)和納米滲漏情況。每個試件取1張掃描電鏡下放大1000倍的圖像，將圖像輸入電腦，采用NIH Image圖像分析軟件計算銀染顆粒的分布面積占整張圖像的面積比，以此作為納米滲漏的數(shù)值。運用SPSS軟件對測量結(jié)果進行單因素方差分析，若差異性顯著，組間兩兩比較采用q檢驗。

2.結(jié)果

掃描電子顯微鏡下觀察4種粘接劑牙本質(zhì)粘接界面的微觀結(jié)構(gòu)及納米滲漏情況：4種粘接劑均有納米滲漏發(fā)生。A組混合層厚，納米滲漏位于混合層底部，B、C和D組混合層薄，納米滲漏全層可見，詳見圖1。

圖1 4種粘接劑粘接界面的SEM圖

4組粘接劑牙本質(zhì)粘接界面的納米滲漏值分別為 12.03±2.77、7.41±1.83、11.94±2.45、15.38±3.06。單因素方差分析結(jié)果顯示：4種粘接劑的納米滲漏差異性顯著，認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義(F=25.042，P＜0.05)。組間兩兩比較，按α=0.05水準(zhǔn)，A組與C組無顯著性差異(P＞0.05)，B組與A、C、D組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，D組與A、B、C組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

3.討論

硝酸銀中銀離子的直徑約0.059nm，可滲染進入牙本質(zhì)粘接界面中的細(xì)微孔隙，準(zhǔn)確顯示納米滲漏的存在部位[6]。與銀相比，牙本質(zhì)粘接界面中所含元素的原子序數(shù)明顯較低，掃描電鏡背散射模式下，經(jīng)銀滲染的納米滲漏部位亮度明顯升高，據(jù)此可清晰觀察牙本質(zhì)粘接界面的納米滲漏情況[7]。但是，酸性的硝酸銀溶液可使牙體硬組織繼續(xù)脫礦，易造成假陽性結(jié)果，因此本研究采用了有學(xué)者推薦的堿性硝酸氨銀溶液[8]。在掃描電子顯微鏡觀察制樣前示蹤，固有的裂縫處充滿銀顆粒，干燥、抽真空等制樣過程中因牙本質(zhì)脫水產(chǎn)生的裂隙則無銀染顆粒，據(jù)此可鑒別制樣過程產(chǎn)生的假象。

4種粘接劑牙本質(zhì)粘接界面的混合層厚度不同，這可能與粘接劑酸性功能成分的種類和濃度有關(guān)。A組是全酸蝕粘接劑，酸蝕劑為37%的磷酸，酸性最強，形成的混合層最厚。B、C、D組均為自酸蝕粘接劑，其中C組較B和D組的酸性強，pH值為1.4，使牙本質(zhì)脫礦的能力更強，形成的混合層較B和D組厚。C組粘接層的厚度較B和D組薄的原因也可能與它的酸度較高有關(guān)。自酸蝕粘接劑的酸度越高，親水成分的比率相應(yīng)增加，粘接劑的親水性也越強，疏水的粘接層就會變薄。B組較厚的粘接層可能是因為它是兩步法自酸蝕粘接劑，親水性的底涂劑與疏水性粘接劑分為兩瓶，單獨涂布，疏水性成分較集中，更易形成較厚的粘接層。

本試驗中4種粘接劑均有納米滲漏發(fā)生：A組的納米滲漏位于混合層基底部，B、C和D組的納米滲漏位于混合層全層，這可能與全酸蝕粘接劑和自酸蝕粘接劑的粘接機制不同有關(guān)。有研究顯示，粘接界面的納米滲漏受粘接劑的溶劑、酸度、成分、滲透方式等方面影響。不同的溶劑直接影響粘接劑的滲透能力，有機溶劑的追水性使單體向膠原纖維網(wǎng)內(nèi)的滲透更充分，產(chǎn)生的納米滲漏更少[9]。其中，丙酮具有較好的揮發(fā)性，驅(qū)除牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)內(nèi)水分的能力較強，可獲得良好的界面封閉效果。而以水為溶劑的粘接劑殘留在牙本質(zhì)表面的水分較多，可導(dǎo)致粘接劑的聚合反應(yīng)不完全，納米滲漏更明顯。納米滲漏的程度與粘接劑的酸性大小有關(guān)。粘接劑的酸性程度不同，溶解玷污層和使牙本質(zhì)脫礦的能力也不相同，膠原纖維暴露的程度不同，形成的混合層結(jié)構(gòu)就不相同。對于親水性單體而言，脫礦程度越深，完全滲透就越困難，產(chǎn)生的納米滲漏就越多。B組的納米滲漏較少，呈點狀，不連續(xù)，可能與B組的酸度較低有關(guān)，較弱的酸蝕能力使牙本質(zhì)的脫礦程度較輕，暴露的膠原纖維仍有羥基磷灰石存在，因粘接劑滲透不足造成的納米滲漏就會相對較少。另一方面，B組成分中含有10-MDP，與羥基磷灰石中的鈣離子結(jié)合形成具有較強疏水性的納米層，可減少納米滲漏的發(fā)生，增強粘接界面的耐久性[10]。納米滲漏的程度還與粘接劑的滲透方式有關(guān)。全酸蝕粘接劑有獨立的酸蝕步驟，與粘接劑滲透分步完成，而自酸蝕粘接劑不需沖洗，酸蝕和粘接劑滲透同時發(fā)生，更容易充分滲透進入牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)內(nèi)的空隙[11]。B組疏水性的粘接層較厚，牙本質(zhì)小管內(nèi)水分的滲透阻力就會相應(yīng)增加，較少的水分使B組產(chǎn)生較少的納米滲漏，有利于粘接界面的長期穩(wěn)定。而D組是一步法自酸蝕粘接劑，酸蝕、底膠預(yù)處理和粘接一步完成，親水性和疏水性成分混在一起，形成的混合層有半透膜的性質(zhì)，牙本質(zhì)小管內(nèi)的水分在滲透壓的作用下向粘接界面滲透，易形成氣泡，相分離，納米滲漏及水樹樣結(jié)構(gòu)，降低粘接界面的封閉性[12]。

納米滲漏可允許水等小分子物質(zhì)通過，進入牙本質(zhì)粘接界面，使混合層和粘接劑降解，粘接強度下降，最終導(dǎo)致粘接失敗[13]。近年來很多學(xué)者致力于預(yù)防和減少納米滲漏發(fā)生的研究，并取得了一些進展，如選用乙醇濕粘接[14]、增加氯己定成分或甲基丙烯酰氧十二烷基溴必定單體[15,16]、逐水性和揮發(fā)性較好的溶劑，Nr:YAG激光備洞，研發(fā)防水型牙本質(zhì)生物粘接劑，脫敏劑預(yù)處理牙本質(zhì)表面等，但其實用性及可靠性仍有待進一步研究。

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