酪蛋白磷酸多肽鈣磷復合體的應用順序?qū)θ檠姥辣举|(zhì)粘結(jié)強度的影響

袁 月，朱頤馨，楊曉丹，劉英群

光固化復合樹脂因其良好的美學效果、可靠的粘結(jié)強度及良好的耐磨性等優(yōu)點，已經(jīng)被越來越多的兒童口腔醫(yī)生選擇應用于乳牙的充填治療。但在完成樹脂充填后，往往會遇到術(shù)后敏感的癥狀。Brannstrom等[1]認為牙本質(zhì)小管內(nèi)液體快速流動會導致髓腔內(nèi)壓的改變和刺激神經(jīng)末梢，從而引起疼痛。因此建議封閉牙本質(zhì)小管以減少牙本質(zhì)的滲透性和流動性。有學者研究發(fā)現(xiàn)酪蛋白磷酸多肽鈣磷復合體(casein phosphopetide-amorphic calcium phosphat， CPP-ACP)作為脫敏劑能夠促進牙本質(zhì)的再礦化，形成晶體沉淀封閉牙本質(zhì)小管，從而降低術(shù)后敏感[2]。目前已有研究發(fā)現(xiàn)在牙本質(zhì)酸蝕前應用CPP-ACP不會對修復體的粘結(jié)強度造成影響[3]，但有學者對其脫敏的有效性存在爭議，并提出調(diào)換脫敏酸蝕的應用順序,可能會使其發(fā)揮更好的脫敏效果。以往的研究主要集中在恒牙，乳牙的研究較少，本研究以乳牙牙本質(zhì)為研究對象，探討CPP-ACP作為脫敏劑的應用順序?qū)θ檠姥辣举|(zhì)小管的封閉作用及對臨床上常用的兩種全酸蝕粘結(jié)劑粘結(jié)作用的影響，為臨床操作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實驗材料 CPP-ACP(GC護牙素，日本)；Prime&Bond NT(Densply,美國)；Adper Single Bond 2(3M，美國)；Gluma Etch 35 Gel型酸蝕劑(Heraeus，德國)；Filtek Z250復 合 樹 脂(3M，美國)。

1.1.2 實驗儀器 萬能材料實驗機(Zwick，德國)；S3400N 掃描電鏡(日立，日本)。

1.2 方法

1.2.1 樣本的制備 隨機選取哈爾濱醫(yī)科大學口腔醫(yī)學院兒童口腔科因滯留拔除的無齲壞、無隱裂的乳磨牙56顆，貯存于4 ℃ 生理鹽水，3個月以內(nèi)使用。用高速渦輪機磨去乳磨牙牙合面釉質(zhì),用600目碳化硅砂紙在流水下打磨，形成牙本質(zhì)粘結(jié)平面。用自凝塑料包埋樣本形成9 mm×9 mm×9 mm規(guī)格的模型。

1.2.2 剪切強度的測定 從56個乳磨牙中選取48個隨機分為A、B、C 3組(n=16)。A組(僅酸蝕組)：用35%磷酸酸蝕15 s。B組(脫敏酸蝕組)：用小棉棒將CPP-ACP涂布在牙本質(zhì)面3 min后35%磷酸酸蝕15 s，水沖洗吹干。C組(酸蝕脫敏組)：35%磷酸酸蝕15 s后水沖洗吹干，將CPP-ACP用小棉棒涂布在牙本質(zhì)面3 min。上述過程完成后，徹底沖洗樣本，每組樣本隨機平均分為2小組(n=8)。其中AN、BN、CN組使用Prime&Bond NT(NT)全酸蝕粘結(jié)劑，AS、BS、CS組使用Single bond 2(SB2)全酸蝕粘結(jié)劑。

將直徑為3 mm,高2 mm的聚四氟乙烯模具放置于粘結(jié)面上，使其長軸垂直于粘結(jié)面。將樹脂填入模具內(nèi)，固化后去除模具，形成一個長軸垂直于牙本質(zhì)粘結(jié)面的圓形小柱。將完成制備的實驗樣本放在電子萬能試驗機上檢測其剪切粘結(jié)強度，剪切力的方向與粘結(jié)面平行，加速度為 0. 5 mm/min，直至樹脂與牙面斷裂，記錄實驗數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)帶入計算公式:剪切粘結(jié)強度(N/mm)= 樹脂小柱斷裂時的最大載荷/粘結(jié)面積，計算剪切粘結(jié)強度(shear bond strength，SBS)。

1.2.3 掃描電子顯微鏡觀察 其余8個乳磨牙隨機分為4組進行掃描電鏡觀察，分別為S1組、S2組、S3組、S4組(n=2)。S1組為空白組：磨除牙合面釉質(zhì)暴露牙本質(zhì)平面后不予任何處理；S2組為酸蝕組：在牙本質(zhì)表面用35%磷酸酸蝕15 s；S3組為酸蝕后涂布CPP-ACP組：35%磷酸酸蝕15 s后用小棉棒將CPP-ACP涂布在牙本質(zhì)表面3 min；S4組為涂布CPP-ACP后酸蝕組：用小棉棒將CPP-ACP涂布在牙本質(zhì)表面3 min后35%磷酸酸蝕15 s。

將所取樣本粘貼于鋁片上，真空鍍金機中噴金，采用掃描電子顯微鏡觀察各組牙本質(zhì)表面和牙本質(zhì)小管封閉情況，并拍攝圖片。

1.3 統(tǒng)計學方法

實驗結(jié)果用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析，采用雙因素方差分析評價脫敏劑應用順序與粘結(jié)劑類型之間的相互作用對SBS值的影響。單因素方差分析比較各組SB2與NT粘結(jié)劑的平均SBS值，使用LSD檢驗進行兩兩之間多重比較。檢驗水準為α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 剪切強度測定

SB2組和NT組中，脫敏順序(脫敏—酸蝕或酸蝕—脫敏)對SBS值均無顯著影響(P>0.05)，而粘結(jié)劑(SB2、NT)對SBS值有顯著影響(P<0.05),單因素方差分析顯示，NT各組的SBS值均顯著高于SB2(P<0.05)(表1)。

表1各組剪切粘結(jié)強度(SBS) 測定結(jié)果

粘接系統(tǒng) A組 B組 C組SB223.45±2.81?22.90±3.0123.64±2.46?NT29.83±2.8029.24±3.5030.38±2.34

*表示與NT組比，有統(tǒng)計學差異(P<0.05)

2.2 掃描電子顯微鏡觀察

SEM觀察不同組牙本質(zhì)小管封閉情況(圖1)。在S1組中預備后未經(jīng)處理的牙本質(zhì)表面可見覆蓋玷污層，粗糙呈魚鱗狀，布滿不規(guī)則的顆粒和碎片，很少見到牙本質(zhì)小管開口，小管開口處可見多數(shù)小管有栓塞(圖1A)。S2組中磷酸酸蝕后的牙本質(zhì)表面可明確看到開放的牙本質(zhì)小管，以及膠原纖維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖1B)。S3組中將CPP-ACP涂布于酸蝕后的牙本質(zhì)上，牙本質(zhì)小管管周及小部分小管開口內(nèi)可見結(jié)晶樣沉積物，大部分的牙本質(zhì)小管口有沉積物封閉(圖1C)。在S4組中先涂布CPP-ACP后進行酸蝕可見大部分牙本質(zhì)小管在酸蝕后被重新打開，僅有部分小顆粒仍存在于小管周圍(圖1D)。

A:空白組； B:酸蝕組； C:酸蝕后涂CPP-ACP組； D:涂CPP-ACP后酸蝕組

圖1SEM觀察牙本質(zhì)小管阻塞情況(×2000)

Fig.1Observation of obstruction of dentin tubules by SEM(×2000)

3 討 論

乳牙牙本質(zhì)礦化程度較恒牙低，牙體預備過程中組織易被去除，牙本質(zhì)碎屑易被碾實[4]，因此，預備后會形成比恒牙更厚、更堅實的玷污層。玷污層的存在影響牙體組織與樹脂的粘結(jié)[5]，所以在乳牙粘結(jié)修復時，酸蝕是增強樹脂和牙本質(zhì)之間粘結(jié)強度的重要手段。但酸蝕后暴露開放的牙本質(zhì)小管會因外界的刺激作用而產(chǎn)生敏感[6-7]。由于乳牙的礦化程度低于恒牙，對酸的緩沖能力弱，所以乳牙對酸更加敏感[8]。有研究證明，與恒牙牙本質(zhì)相比，在相同的酸蝕時間下，乳牙牙本質(zhì)更易形成樹脂牙本質(zhì)結(jié)合面的薄弱層，縮短乳牙的酸蝕時間則有利于形成均勻一致的混合層[9]，Sardella等[10]報道，全酸蝕粘結(jié)劑酸蝕乳牙牙本質(zhì)15 s和30 s所得到的樹脂牙本質(zhì)間的結(jié)合力大小無明顯差異，所以在本實驗中選擇乳牙的酸蝕時間為15 s。

酪蛋白磷酸肽是在牛奶酪蛋白中提取獲得的一種生物活性肽，它能夠結(jié)合可溶性的磷酸鈣形成CPP-ACP[11]，當CPP-ACP涂布于牙本質(zhì)表面后，其礦物元素離子與牙體表面的極性離子結(jié)合，形成鈣磷灰石等化合物沉積，從而起到封閉牙本質(zhì)小管的作用[11-12]。這與本實驗中掃描電子顯微鏡觀察到的在S3組和S4組中牙本質(zhì)表面結(jié)晶物沉積相一致(圖1C、D)。

在本實驗中，C組(酸蝕脫敏)的SBS值與對照組無顯著差異。這與Tay等[13]的研究結(jié)果相一致。Tay等研究發(fā)現(xiàn)酸蝕后涂布脫敏劑時，形成的無機物結(jié)晶大部分沉積于牙本質(zhì)小管的下端，這樣就不會干擾樹脂突進入小管，并且在牙本質(zhì)小管底部形成的鈣磷灰石可能會填補混合層的薄弱區(qū)域[14]。粘結(jié)劑中很多功能性單體如甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA),是通過結(jié)合羥基磷灰石中的Ca2+獲得與牙本質(zhì)膠原的良好接觸，CPP-ACP在結(jié)合羥基磷灰石后，能夠局部提供大量穩(wěn)定的Ca2+，從而參與牙本質(zhì)小管的閉合，加強牙本質(zhì)和樹脂的粘結(jié)[15]。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)(圖1B)，酸蝕可以有效去除預備過程中產(chǎn)生的玷污層，使牙本質(zhì)小管完全打開，有利于脫敏劑進入牙本質(zhì)小管。

在以往的研究中，脫敏劑通常在酸蝕前使用[16]，本實驗結(jié)果表明，這種傳統(tǒng)的應用順序也不會影響全酸蝕粘結(jié)劑的SBS值，這與Tay等[17-19]的研究結(jié)果一致。然而，在這種應用順序下，本實驗中通過掃描電子顯微鏡未觀察到有效地牙本質(zhì)小管封閉(圖1D)。可能由于CPP-ACP形成的沉積物不穩(wěn)定，且耐酸性受到限制，磷酸溶解了沉積在牙本質(zhì)小管中的鈣磷酸鹽，從而重新打開了牙本質(zhì)小管。

在本實驗中，NT組的SBS值較SB2組高，可能是由于SB2是以乙醇為溶劑，NT是以丙酮為溶劑，丙酮的親水性和揮發(fā)性都強于乙醇，因此含有丙酮的NT能夠有效地置換出膠原纖維之中的水分，使樹脂中親水性單體滲入牙本質(zhì)膠原纖維之間的微孔和牙本質(zhì)小管內(nèi)，與膠原纖維產(chǎn)生緊密接觸，從而達到良好的微機械鎖結(jié)固位[20-21]。NT粘結(jié)劑成分中含有納米硅填料，它能有效進入脫礦牙本質(zhì)層和牙本質(zhì)小管內(nèi)，使粘結(jié)層內(nèi)部空隙變小，參與樹脂突形成，提高粘結(jié)強度[22]。

本實驗結(jié)果顯示，含鈣脫敏劑CPP-ACP的應用順序不會影響乳牙牙本質(zhì)與全酸蝕粘結(jié)劑的粘結(jié)強度，酸蝕后應用可以達到有效的小管封閉，避免術(shù)后敏感。