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理想的树脂牙本质粘接应该具备良好的机械性能和耐久性。由于内源性基质金属蛋白酶(endogenousmatrixmetalloproteinases,MMPs)对混合层裸露胶原纤维的降解作用及粘接剂亲水性树脂单体的水解析出,树脂牙本质粘接界面存在潜在的不稳定性。尽管MMPs抑制剂的应用保护了胶原纤维的完整性,但混合层中缺乏树脂保护的胶原纤维在口内功能状态下易产生蠕变断裂。因此如何提高树脂牙本质粘接的耐久性是目前亟待解决的问题。拟生态再矿化是指将生物矿化与纳米技术相结合,在常温常压下模拟产生与自然界物质相似的形态、尺度和等级结构的矿化物。它的提出为延长树脂牙本质粘接的耐久性带来契机。本课题组应用含牙本质磷蛋白拟生态类似物聚丙烯酸(polyacrylicacid,PAA)和聚乙烯基膦酸(polyvinyphosphonicacid,PVPA)的模拟体液(simulatedbodyfluid,SBF)/硅酸盐水门汀拟生态再矿化系统,成功实现了脱矿牙本质胶原纤维的再矿化。再矿化的胶原纤维再现了与正常矿化胶原纤维相似的纤维内和纤维间磷灰石晶体的迭序排列特征。本研究旨在应用拟生态再矿化系统再矿化具有不同特征的树脂牙本质粘接界面,为提高树脂牙本质粘接的耐久性提供实验依据。
第一章全酸蚀粘接剂粘接界面的拟生态再矿化
研究目的:评估拟生态再矿化技术应用于全酸蚀粘接剂树脂牙本质粘接界面的再矿化效果及其对耐久性的影响。
材料方法:收集80颗新鲜拔除的人第三磨牙并制备冠中部牙本质粘接面,随机分为两组(N=40)后分别用全酸蚀粘接剂One—Step和SingleBondPlus以湿粘接技术完成粘接,随后根据检测方法制备相应的样本并进行拟生态再矿化。实验组再矿化系统为含牙本质磷蛋白拟生态类似物PAA和PVPA的SBF/硅酸盐水门汀,对照组为SBF/硅酸盐水门汀。采用扫描电镜和透射电镜分别观察再矿化1、2、3和4个月后样本再矿化区域的分布和程度,并分别于再矿化1、3、6和9个月后对样本进行微拉伸粘接强度测试,实验结果用双因素方差分析法和Tukey多重比较进行统计分析。
结果:One—Step和SingleBondPlus在拟生态再矿化中表现出相似的特征。
1.全酸蚀粘接剂树脂牙本质粘接界面混合层的再矿化具有自限性的特征。纤维内和纤维间再矿化表现为渐进性过程并于4个月后达到饱和,再矿化胶原纤维内磷灰石晶体的迭序排列再现了正常牙本质矿化胶原纤维的特征。
2.粘接剂层同样可见由非晶磷酸钙前驱相转化形成的纳米复合体沉积物。
3.微拉伸粘接强度测试结果显示,与对照组相比,实验组具有较高的粘接强度且二者间的差异具有统计学意义(p<0.05),此外不同实验阶段样本的粘接强度亦具有显著性差异(p<0.05)。
结论:拟生态再矿化系统的应用阻止了全酸蚀粘接剂树脂牙本质粘接界面的降解,维持了混合层的完整性作用,提高了树脂牙本质粘接的耐久性。
第二章严重缺陷树脂牙本质粘接界面的拟生态再矿化研究
目的:评估拟生态再矿化系统对过度干燥所形成的严重缺陷牙本质粘接界面的再矿化效果。
材料方法:收集40颗新鲜拔除的人第三磨牙并制备冠中部牙本质粘接面,建立牙本质胶原结构改变模型,分别用全酸蚀粘接剂One—Step和SingleBondPlus以干粘接技术进行粘接,制备样本进行拟生态再矿化。实验组再矿化介质为含牙本质磷蛋白拟生态类似物PAA和PVPA的SBF/硅酸盐水门汀,对照组为SBF/硅酸盐水门汀。采用扫描电镜和透射电镜分别观察再矿化1、2、3和4个月后样本再矿化区域的分布和程度。
结果:
1.One—Step和SingleBondPlus样本再矿化2-3个月后混合层80-90%的区域再矿化程度达到饱和,仅余基底薄层树脂渗透良好区域未见再矿化。
2.One—Step样本再矿化3个月后,混合层表层变性胶原区可见明显过度再矿化现象,牙本质小管口被磷灰石沉淀阻塞,与非龋性硬化性牙本质结构相似。与之相比,SingleBondPlus样本所形成的过度再矿化表层较薄或无。
结论:变性牙本质胶原纤维的再矿化表现为与非龋性硬化性牙本质相似的过度再矿化的特征,这一发现为硬化性牙本质的病因学提供了潜在的解释。
第三章含磷酸酯的树脂牙本质粘接界面的拟生态再矿化研究
目的:评估牙本质粘接剂中的甲基丙烯酸磷酸酯能否取代PVPA在树脂牙本质粘接界面拟生态再矿化中的作用。
材料方法:收集45颗新鲜拔除的人第三磨牙并制备冠中部牙本质粘接面,随机分为三组(N=15)后分别用含磷酸酯的全酸蚀粘接剂XPBond和自酸蚀粘接剂AdperPromptL—Pop进行粘接:①XPBond湿粘接:②XPBond干粘接;③AdperPrompL—Pop粘接,随后制备样本进行拟生态再矿化。实验组再矿化系统为:①含牙本质磷蛋白拟生态类似物PAA的SBF/硅酸盐水门汀;②含牙本质磷蛋白拟生态类似物PAA和PVPA的SBF/硅酸盐水门汀;对照组为SBF/硅酸盐水门汀。采用透射电镜分别于再矿化2个月和4个月后观察再矿化区域的分布和程度。
结果:
1.粘接样本在仅含PAA的拟生态再矿化系统作用2-4个月后,XPBond湿粘接组未见再矿化,XPBond干粘接组和AdperPromptL—Pop粘接组中可见体积较大的再矿化晶体沉积在混合层的胶原纤维间。
2.粘接样本在含PAA和PVPA的拟生态再矿化系统作用2-4个月后,可见纤维内再矿化,纳米晶体在纤维内呈迭序排列特征。
结论:牙本质粘接剂中的甲基丙烯酸磷酸酯不能替代PVPA在树脂牙本质粘接界面拟生态再矿化中的作用。