氧化钇稳定的四方氧化锆多晶陶瓷(Y-TZP)凭借其出色的生物相容性和较高的机械强度逐渐成为一种重要的生物材料。在口腔固定修复领域,以氧化锆陶瓷作为修复体支架材料其强度和韧性都超过传统硅酸盐和氧化铝陶瓷,提高了全瓷修复体的临床适用范围。然而氧化锆陶瓷也存在突出的弱点:它的化学惰性较高难以与其他人工材料或牙齿实现良好的粘结。近年来,海洋贻贝类生物强大的粘附能力逐渐受到学者的重视,有研究表明贻贝的吸附能力与其伪足蛋白中含有大量儿茶酚类物质有关,而利用小分子多巴胺可以对贻贝粘附蛋白的特殊结构进行模拟。在一定条件下,将固体物质浸没于多巴胺水溶液就可以在其表面制备聚合多巴胺(polydopamine)涂层。并且聚合多巴胺涂层表面性质较为活泼,可以为众多继发反应提供平台。本课题的第一部分尝试利用多巴胺对氧化锆陶瓷进行表面修饰,并在多巴胺涂层的基础上接枝可以与树脂水门汀发生共聚反应的巯基化合物。希望为提高氧化锆-树脂间的粘结强度提供理论基础。课题的第二部分在氧化锆陶瓷表面制备多巴胺-巯基化合物涂层的基础上,制作标准剪切粘结强度(SBS)测试试件,并与传统的硅涂层实验组作对比。采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备硅涂层已经被证明可以有效提高氧化锆陶瓷与树脂水门汀的粘结强度。本部分横向比较这两种涂层方式,并评价对它们对氧化锆粘结性能的影响。课题第三部分是对溶胶-凝胶硅涂层法的改进研究。溶胶凝胶法是制备硅涂层简单有效方法。本课题组通过实验证明,利用溶胶凝胶法在氧化锆、氧化铝等高强度陶瓷表面制备硅涂层可有效提高其与树脂水门汀间的粘结强度。但在硅涂层的制备,和粘结操作的过程中也存在一些问题。硅涂层和硅烷偶联剂的粘结界面存在大量亲水基团Si-OH,虽然他们相互缩合可以形成稳定的Si-O-Si层,但同时有大量的Si-OH没有参与反应。在口腔潮湿的生物环境下,这些亲水性基团会加速粘结界面的水解过程。有鉴于此,本实验尝试制备疏水性硅涂层并评价其对氧化锆陶瓷表面润湿性影响。第一部分多巴胺复合涂层对氧化锆陶瓷的表面改性研究目的:利用多巴胺复合涂层对氧化锆陶瓷表面进行修饰,制备多巴胺-季戊四醇四巯基乙酸酯复合涂层,为提高氧化锆陶瓷与树脂水门汀的粘结强度提高理论基础。材料与方法: 15片经过抛光、喷砂处理的氧化锆瓷片随机分为3组,每组5个样本。A组采用浸涂法将氧化锆瓷片浸渍于盐酸多巴胺溶液制备聚合多巴胺涂层;B组在聚多巴胺涂层基础上利用迈克尔加成反应接枝季戊四醇四巯基乙酸酯分子层,制备多巴胺-季戊四醇四巯基乙酸酯复合涂层;C组为对照组不作进一步处理。X射线光电子能谱(XPS)表征所制备涂层。测量分析各组静态水接触角。结果:在氧化锆陶瓷表面制得多巴胺复合涂层。XPS检测结果显示,Zr2s (2532.30ev)光电子峰被C1s(~285 eV), N1s (~399.5 eV),和O1s(~532.5 eV)的光电子峰所取代。S2p (163 eV)的峰明显而强烈。A组样本静态水接触角小于C(P=0.038),B组高于C组(P=0.001)。结论:聚合多巴胺涂层可以对氧化锆陶瓷进行表面修饰,并增加其润湿性。借助聚合多巴胺涂层可以将高分子巯基化合物接枝与氧化锆表面。第二部分多巴胺-季戊四醇四巯基乙酸酯复合涂层对氧化锆与树脂水门汀粘结强度的影响目的:探讨在多巴胺-季戊四醇四巯基乙酸酯涂层对氧化锆陶瓷与树脂粘结强度的影响。材料与方法:经烧结、抛光、喷砂的24片氧化锆陶瓷片随机分为3组,分别在其表面采取以下处理:A组为对照组不作任何处理,B组制备多巴胺-季戊四醇四巯基乙酸酯复合涂层,C组采用溶胶凝胶法制备硅涂层。利用扫描电镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)对涂层后的样本进行表征。制作陶瓷-复合树脂粘结体,剪切法测试各组剪切粘结强度。结果: B、C组的平均剪切粘结强度均高于A组,A组的剪切粘结强度与C组相比具有显著差异。结论:聚合多巴胺-季戊四醇四巯基乙酸酯复合涂层修饰后的氧化锆瓷片与树脂水门汀之间的剪切粘结强度与对照组相比有所提高,但没有显著性差异。第三部分疏水性硅涂层对牙科氧化锆陶瓷的表面改性研究目的:采用溶胶凝胶法在牙科氧化锆陶瓷表面制备疏水性硅涂层,为提高其与树脂的粘结耐久性提供理论基础。方法:采用溶胶凝胶法在牙科氧化锆陶瓷表面制备硅涂层。扫描电镜观察涂层形貌,X射线能谱分析仪分析涂层前后陶瓷表面结构变化、红外光谱分析疏水改性前后凝胶的化学结构。通过静态接触角测量评价瓷片润湿性的改变。结果:在牙科氧化锆陶瓷表面制得硅涂层。扫描电镜观察涂层致密平整,红外光谱分析证明改性后溶胶疏水基团的加入。硅涂层处理后的氧化锆表面硅元素明显增加。静态接触角测试表明对照组的接触角高于未改性硅涂层(p=0.000)而疏水改性后的硅涂层接触角明显高于对照组和未改性硅涂层组(p=0.000; p=0.000)。结论:通过对二氧化硅水溶胶进行改性,可以利用溶胶凝胶法在氧化锆表面制备疏水性硅涂层。有望在提高氧化锆-树脂界面抗水解能力的同时,增强粘结耐久性。