貽貝黏附蛋白對(duì)全酸蝕粘接系統(tǒng)即刻粘接強(qiáng)度的影響

竇祈 張卓然 賈文敏 惠光艷

貽貝黏附蛋白對(duì)全酸蝕粘接系統(tǒng)即刻粘接強(qiáng)度的影響

竇祈 張卓然 賈文敏 惠光艷

目的 本研究嘗試將貽貝黏附蛋白(mussel adhesive proteins，MAPs)引入兩步法全酸蝕粘接系統(tǒng)，并評(píng)價(jià)其對(duì)即刻粘接強(qiáng)度的影響。方法 收集10顆離體第三磨牙并切割暴露牙本質(zhì)，將暴露的牙本質(zhì)平均分為兩個(gè)象限制備粘接試件，引入MAPs預(yù)處理脫礦牙本質(zhì)的為實(shí)驗(yàn)組，未引入的為對(duì)照組。試件在萬能試驗(yàn)機(jī)下進(jìn)行微拉伸粘接強(qiáng)度測試評(píng)估樣本即刻粘接強(qiáng)度。結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組微拉伸強(qiáng)度為(28.40±6.26)MPa，對(duì)照組微拉伸強(qiáng)度為(43.20±7.23)MPa，實(shí)驗(yàn)組粘接樣本的微拉伸粘接強(qiáng)度顯著低于對(duì)照組。結(jié)論 對(duì)于全酸蝕粘接系統(tǒng)，單純?cè)谡辰觿┦褂们巴坎糓APs預(yù)處理牙本質(zhì)會(huì)降低即刻粘接強(qiáng)度。

貽貝黏附蛋白；牙本質(zhì)；粘接強(qiáng)度

口腔粘接系統(tǒng)已經(jīng)從第一代發(fā)展到第八代，粘接強(qiáng)度越來越高，但是仍然無法避免唾液、水、牙本質(zhì)液等的侵襲影響，最終導(dǎo)致粘接修復(fù)的失敗[1]。最近研究發(fā)現(xiàn)貽貝黏附蛋白(mussel adhesive proteins，MAPs)具有高強(qiáng)度、高韌性、高防水性和較強(qiáng)的黏附功能、良好的生物相容性，成為近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，MAPs可以實(shí)現(xiàn)與多種底物粘接和與蛋白質(zhì)交聯(lián)[2]，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域既可以作為膠黏劑，也可以作為密封劑，對(duì)粘接和修復(fù)有很大幫助[3]。本研究旨在模擬臨床操作環(huán)境，創(chuàng)新性地將MAPs引入全酸蝕粘接系統(tǒng)，評(píng)價(jià)使用MAPs預(yù)處理牙本質(zhì)對(duì)全酸蝕粘接系統(tǒng)即刻粘接強(qiáng)度的影響。

1 材料和方法

1.1 樣本分組與制備 患者知情同意后，收集10顆新鮮離體的健康第三磨牙，使用慢速切割機(jī)(SYJ-160，科晶，沈陽)在流水降溫下從牙冠冠向1/3處切割，暴露咬合面牙本質(zhì)，使用600目碳化硅砂紙研磨40 s形成一致的玷污層。將暴露的牙本質(zhì)平均分為兩個(gè)象限分別作為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照組按照全酸蝕粘接劑(Adper Single Bond 2，3M ESPS，美國)的使用說明制備牙本質(zhì)-光固化樹脂(Z250，3M ESPS，美國)粘接樣本；實(shí)驗(yàn)組在使用酸蝕劑(37%磷酸凝膠，Vericom，韓國)和粘接劑兩步驟之間涂布MAPs(貽貝黏附蛋白，貝瑞森，江蘇)預(yù)處理牙本質(zhì)表面10 s，氣槍吹干，其余步驟與對(duì)照組相同。粘接樣本制作完成后將其浸入37℃蒸餾水中，24 h后垂直于粘接界面片切，制備用于微拉伸粘接強(qiáng)度測試的條狀試樣(0.8 mm×0.8 mm×8.0 mm)[4]，每組片切50個(gè)試件。

1.2 微拉伸粘接強(qiáng)度測試 通過萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)(EZ test，Shimadzu，日本)以0.5 mm/min的加載速度進(jìn)行拉伸，記錄微拉伸斷裂載荷，計(jì)算微拉伸粘接強(qiáng)度，公式如下：微拉伸強(qiáng)度(MPa)=斷裂載荷(N)/試件截面積(mm2)，通過微拉伸強(qiáng)度評(píng)價(jià)樣本即刻粘接強(qiáng)度。測試和計(jì)算過程中，將來自同一顆牙齒的粘接試件微拉伸強(qiáng)度求均值作為一個(gè)獨(dú)立樣本，然后結(jié)合同一組內(nèi)來自其他牙齒粘接試件的均值一起計(jì)算每組的微拉伸強(qiáng)度均值與標(biāo)準(zhǔn)差[5]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 19.0軟件處理數(shù)據(jù)，使用單因素方差分析(one-way ANOVA)比較兩組間微拉伸粘接強(qiáng)度，P＜0.05時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)組粘接樣本微拉伸強(qiáng)度為(28.40±6.26)MPa，對(duì)照組粘接樣本微拉伸強(qiáng)度為(43.20±7.23)MPa，與對(duì)照組相比較，實(shí)驗(yàn)組微拉伸強(qiáng)度顯著下降(P＜0.05)，說明單純使用MAPs預(yù)處理牙本質(zhì)會(huì)降低牙本質(zhì)與樹脂的即刻粘接強(qiáng)度。

3 討論

牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)混合層中仍可觀察到微滲漏甚至是納米滲漏的發(fā)生。這是由于酸蝕深度和樹脂滲透深度不匹配，導(dǎo)致脫礦的牙本質(zhì)暴露，裸露的膠原纖維易受到水、酶、細(xì)菌、應(yīng)力、溫度等因素的作用而發(fā)生降解，最終導(dǎo)致粘接修復(fù)的失敗[1]。隨著粘接技術(shù)的革新，為了增加樹脂單體的滲透性，粘接劑中親水性樹脂單體所占的比例越來越高。粘接劑中高濃度的親水性單體使揮發(fā)性溶劑(包括水)的蒸發(fā)壓降低，影響水分的蒸發(fā)，殘留的水分進(jìn)而影響單體的聚合，聚合不全的樹脂又易于發(fā)生水解作用，從而使膠原纖維裸露[6]，成為粘接界面的薄弱區(qū)域。所以水在牙本質(zhì)粘接修復(fù)的過程中發(fā)揮著極其矛盾的作用[7]。所以，如何探索一種新的材料引入牙本質(zhì)粘接過程中，穩(wěn)定混合層中的薄弱部分從而提高粘接性能成為近年來口腔粘接領(lǐng)域的熱點(diǎn)。貽貝黏附蛋白粘接耐水性極好，能夠極大改善粘接耐久性[8]，若能將其合理應(yīng)用于口腔粘接領(lǐng)域?qū)?huì)在該領(lǐng)域產(chǎn)生重大變革。

MAPs用于全酸蝕粘接系統(tǒng)的可能方式有兩種：第一種是獨(dú)立預(yù)處理步驟用于脫礦的牙本質(zhì)；第二種是將MAPs引入粘接劑中。由于獨(dú)立的預(yù)處理步驟能夠相對(duì)延長MAPs作用于牙本質(zhì)的時(shí)間，本試驗(yàn)優(yōu)先選取預(yù)處理牙本質(zhì)的方式引入MAPs，評(píng)價(jià)其對(duì)經(jīng)典的全酸蝕粘接系統(tǒng)即刻粘接性能的影響。

粘接強(qiáng)度的測試方法主要有微拉伸、微剪切、拉伸、剪切等方式。其中，微拉伸測試方法以較小的粘接面積使斷裂模式主要發(fā)生在界面，能夠更真實(shí)的評(píng)價(jià)實(shí)際的粘接效果，是目前最常用的牙本質(zhì)-樹脂試件粘接強(qiáng)度測試方法[9]。本研究發(fā)現(xiàn)涂布MAPs與脫礦的牙本質(zhì)能夠使牙本質(zhì)-樹脂的即刻粘接強(qiáng)度顯著降低，這可能是以下幾個(gè)原因，第一是引入MAPs可能破壞了受試粘接系統(tǒng)的線性聚合鏈[10]，第二是MAPs作為大分子復(fù)合物影響了后續(xù)的粘接單體向牙本質(zhì)滲透的深度，從而導(dǎo)致粘接強(qiáng)度的下降，第三是本次使用的MAPs產(chǎn)品濃度較低，溶液成分較多，不合理的使用方法使MAPs本身成為了牙本質(zhì)的污染源。

水對(duì)于粘接劑是污染物的原因很復(fù)雜，其中一部分可以通過庫倫定律來簡單理解，在水中兩電荷之間相互作用能僅為空氣中1/8[3]，但水中氫鍵所受的此種影響無法估計(jì)，所以只要配體的配合系數(shù)大于水，粘接基本可不受影響。MAPs中的DOPA(3，4-二羥基苯丙氨酸)對(duì)其良好的防水粘接效果有著主要貢獻(xiàn)，既能提供H形成氫鍵也能接受H形成氫鍵，而且所形成氫鍵遠(yuǎn)強(qiáng)于水分子與金屬之間的氫鍵，具有很強(qiáng)的疏水粘附效果[11]。除此之外DOPA還可以提供多種基團(tuán)通過其他四種途徑與多種物質(zhì)進(jìn)行粘接[12]。

本研究中嘗試?yán)肕APs的防水粘接性和良好的生物相容性，將MAPs作為牙本質(zhì)預(yù)處理劑引入兩步法全酸蝕粘接系統(tǒng)，使牙本質(zhì)-樹脂粘接強(qiáng)度顯著下降，說明簡單地將MAPs與現(xiàn)有的粘接系統(tǒng)進(jìn)行組合并不能發(fā)揮其防水粘接的優(yōu)勢。基于MAPs卓越的粘接性能和防水性能，摸索如何合理地使用MAPs從而改善牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)的粘接強(qiáng)度和耐久性還有待進(jìn)一步的研究。

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Objective To aim to introduce mussel adhesive proteins(MAPs)to the two-step total etching adhesive system and evaluate its effect on the instant bonding strength.Methods Ten detached pieces of third molar were collected and cut to expose their occlusal dentin surfaces，which were then further cut into 2 equal quadrants for bonding test piece preparation.MAPs pretreated demineralized dentines were taken as experimental group and non-MAPs pretreated demineralized dentines were taken as control group.The test pieces were conducted to assess micro-tensile bond strength by universal testing machine so as to assess the instant bonding strength.Results The micro-tensile bond strength in the experiment group was(28.40±6.26)MPa，while in the control group it was(43.20±7.23)MPa.The micro-tensile bond strength in the experiment group pretreated by MAPs was significantly lower than that in the control group.Conclusion Pretreatment of dentin by mere MAPs coating before adhesive application can reduce the instant bonding strength in total etching adhesive system.

Mussel adhesive protein；Dentin；Bonding strength

2016-06-30)

青島市市南區(qū)公共領(lǐng)域科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014-14-047-SW)

1005-619X(2017)01-0011-03

10.13517/j.cnki.ccm.2017.01.004

266071濟(jì)南軍區(qū)青島第一療養(yǎng)院