新型親水抗菌硅橡膠口腔印模材料的制備及性能研究

張雪嬌 李健新 蔣鳳 周傳健 吳峻嶺

1.山東大學(xué)齊魯醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院口腔修復(fù)學(xué)教研所，山東省口腔組織再生重點實驗室，山東省口腔生物材料與組織再生工程實驗室，濟南 250012；2.山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料研究所，濟南 250061

硅橡膠印模材料憑借其強度高、彈性好、精確度高、尺寸穩(wěn)定、可塑性佳等優(yōu)點成為目前臨床中使用較理想的印模材料之一[1]。雖然其在牙科領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，但仍存在一些性能方面的不足：如表面潤濕性較差，呈現(xiàn)一定的疏水性，影響印模材料對口腔軟硬組織的細節(jié)再現(xiàn)性[2]；另外，現(xiàn)有硅橡膠材料本身無抗菌性這一缺點會使印模表面攜帶大量病原微生物，成為交叉感染的來源[3]，所以如何提高硅橡膠材料的親水性及賦予其抗菌性是當前的研究熱點[4]。

聚醚改性硅油是一類性能優(yōu)良的非離子型表面活性劑，在其分子結(jié)構(gòu)中，既存在親水性的聚醚鏈段，又存在可以與有機硅材料實現(xiàn)良好共混的聚二甲基硅氧烷鏈段，已在工業(yè)、紡織等領(lǐng)域使用廣泛[5]。本課題組前期成功制備出含長鏈烷基季銨鹽的新型納米抗菌無機填料，經(jīng)偶聯(lián)處理后將其添加至牙科樹脂材料中，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌效果[6]；基于此，在綜合分析已有文獻報道并結(jié)合課題組前期工作的基礎(chǔ)上，本研究首先確定了硅橡膠的基本配方，再結(jié)合使用親水性聚醚改性硅油及新型納米抗菌無機填料，制備出兼具親水及抗菌性能的新型多功能硅橡膠口腔印模材料，探討相關(guān)性能，為其在牙科領(lǐng)域的進一步應(yīng)用提供實驗依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗材料及設(shè)備

乙烯基硅油、含氫硅油、乙烯基MQ 硅樹脂（山東大易化工有限公司），H2000 型氣相白炭黑（Wacker公司，德國），高嶺土（北京銀河天虹化工有限公司），鉑催化劑（山東大學(xué)材料學(xué)院有機硅課題組提供），1-乙炔基-1-環(huán)己醇、聚醚改性硅油、十八烷基二甲基（γ-三甲氧基硅丙基）氯化銨、碘化鉀（上海麥克林生化科技有限公司），M5型納米二氧化硅（Cabot公司，美國），硅烷偶聯(lián)劑KH570（γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，廣州中杰新材料有限公司），ATCC 25175變異鏈球菌（山東大學(xué)口腔組織再生重點實驗室提供），BHI 培養(yǎng)基（青島海博生物技術(shù)有限公司），CCK-8細胞計數(shù)試劑盒（Dojindo公司，日本）。UTM4203X型萬能力學(xué)試驗機（深圳三思縱橫科技股份有限公司），547-321型測厚儀（三豐量具，日本），GS-709N型邵氏A 硬度計（廣東高鐵檢測儀器有限公司），DSA100S 型接觸角測量儀（Kruss 公司，德國），19JC 型萬能工具顯微鏡（上海光學(xué)儀器廠），SPECTROstar Nano 型全波長光吸收酶標儀（BMG公司，德國），JSM-7800F型掃描電子顯微鏡（scan‐ning electron microscope，SEM）（JEOL公司，日本）。

1.2 親水性雙組分硅橡膠口腔印模材料的制備

根據(jù)前期實驗[7]得到本研究硅橡膠口腔印模材料的基本配方，具體見表1。按照配方，將乙烯基硅油、氣相白炭黑、高嶺土及乙烯基MQ硅樹脂初步混合均勻，再利用三輥研磨機進一步剪切研磨，使原料充分混合，得到細膩均勻的基膠，而后向基膠中加入6%聚醚改性硅油備用[7]。含6%聚醚改性硅油的基膠中加入交聯(lián)劑含氫硅油、1-乙炔基-1-環(huán)己醇及顏料，混合均勻，作為基質(zhì)組分；含6%聚醚改性硅油的基膠中加入鉑催化劑，混合均勻，作為催化組分。將二者各自放入真空干燥箱中抽真空，排出膠料內(nèi)部氣泡，得到親水性雙組分中體硅橡膠口腔印模材料。

表1 硅橡膠口腔印模材料基本配方Tab 1 Formula of silicone rubber impression materials

1.3 新型納米抗菌無機填料的制備及其表面偶聯(lián)化處理

具體制備方法詳見前期報道[6]，簡要過程如下：首先按照摩爾比1∶1.1 加入十八烷基二甲基（γ-三甲氧基硅基丙基）氯化銨與碘化鉀，生成十八烷基二甲基（γ-三甲氧基硅基丙基）碘化銨，即碘代長鏈烷基季銨鹽；再將碘代長鏈烷基季銨鹽與納米SiO2按照1 mol∶60 g 的比例反應(yīng)生成季銨鹽修飾的納米SiO2，即新型納米抗菌無機填料。最后按照質(zhì)量比50∶1加入抗菌填料及硅烷偶聯(lián)劑KH570，反應(yīng)后得到表面偶聯(lián)化處理的新型納米抗菌無機填料。紅外光譜分析顯示，季銨鹽與硅烷偶聯(lián)劑均成功鍵合到納米SiO2顆粒表面[7]。

1.4 新型親水抗菌硅橡膠口腔印模材料的制備

向所制備的雙組分親水硅橡膠印模材料按照總質(zhì)量分數(shù)的0%、1%、2%、3%、4%和5%加入表面偶聯(lián)化處理的新型納米抗菌無機填料。利用三輥研磨機使其充分混合均勻，得到新型親水抗菌硅橡膠口腔印模材料。本實驗還選取一款與本文研發(fā)產(chǎn)品類似的、商品化親水單一相（Medium body，中體型） 硅橡膠印模材料Aquasil Ultra Monophase（Dentsply公司，美國）作為對照組。

1.5 測試和表征

1.5.1 力學(xué)性能測試 按比例1∶1稱取硅橡膠基質(zhì)組分與催化組分，將二者混合均勻后，置于涂有脫模劑的聚四氟乙烯模具中（90 mm×90 mm×2 mm），室溫下加壓聚合，待硅橡膠固化后脫模。利用裁樣機將膠片裁切為啞鈴狀試樣，用于拉伸性能測試；將膠片裁切為直角形試樣，用于撕裂強度測試；裁切后的剩余膠片用于硬度測試。選擇厚度為2.0 mm±0.2 mm，表面平整光滑、無任何缺陷的試樣，每種材料各制備5個試樣。對照組按照廠家操作要求，同樣制備上述試樣。

使用測厚儀測量各啞鈴狀試樣的實際厚度；將試樣對稱夾在萬能力學(xué)試驗機的夾持器上，將拉伸速度設(shè)定為500 mm·min-1，參照GB/T 528-2009 標準，連續(xù)監(jiān)測拉伸應(yīng)力與試樣長度的變化。根據(jù)公式TS=Fm/（W×T），計算試樣的拉伸強度TS（MPa），其中Fm為最大拉伸應(yīng)力（N），W 為試樣狹窄部分的寬度（mm），T為試樣長度部分的厚度（mm）。根據(jù)公式Eb=100（Lb-L0）/L0，計算試樣的斷裂伸長率Eb（%），其中Lb為斷裂時的試樣長度（mm），L0為初始的試樣長度（mm）。

使用測厚儀在撕裂區(qū)域內(nèi)測量各直角形試樣的厚度；將試樣對稱地夾在萬能力學(xué)試驗機的夾持器上，對試樣進行連續(xù)拉伸，直至試樣撕斷。夾持器的移動速度設(shè)定為500 mm·min-1，參照GB/T 529-2008標準，記錄試樣撕裂時力的最大值。根據(jù)公式TS=F/d，計算試樣的撕裂強度TS（KN·m-1），其中F為試樣撕裂時的最大應(yīng)力（N），d為試樣撕裂區(qū)域內(nèi)的寬度（mm）。

使用邵氏A 硬度計，參照GB/T 531.1-2008 標準測量各試樣的硬度。要求疊加后的試樣厚度不小于6 mm，并在試樣表面不同位置進行5次測量，不同測量位置兩兩相距至少6 mm，最后對測量結(jié)果取均值。

1.5.2 潤濕性測試 按1∶1比例稱取硅橡膠基質(zhì)組分與催化組分，將二者混合均勻后，置于涂有脫模劑的聚四氟乙烯模具中（90 mm×90 mm×2 mm），室溫下加壓聚合，待硅橡膠固化后脫模。選擇表面平整光滑、無任何缺陷的部分裁切為正方形試樣（30 mm×30 mm×2 mm），每種材料制備3 個試樣。對照組按照廠家操作要求，同樣制備上述試樣。用75%乙醇溶液將試樣表面清洗干凈，備用。

將待測硅橡膠試樣平整放于水平樣品臺上，采用座滴法[8]測量各試樣的靜態(tài)接觸角。將DSA100S 接觸角測量儀的液滴體積設(shè)為2.0 μL，液滴出水速度設(shè)為2.67 μL·s-1。設(shè)液滴釋放至試樣表面與其接觸的時刻為t=0，記錄此時接觸角大小，并在t=60 s、t=120 s時刻記錄接觸角大小，以觀察靜態(tài)接觸角隨時間的變化。為防止偶然誤差，在每個試樣的不同位置測量3次取均值。

1.5.3 細節(jié)再現(xiàn)性測試 利用ISO 4823-2015 標準的實驗測試模具及環(huán)行模具配件進行測試。其中實驗測試模具表面有a、b、c 三條豎凹槽線與d1、d2兩條橫凹槽線（圖1）。a、b、c 三條標志線的寬度分別為50、20和75 μm。

將模具提前30 min 置于37 ℃恒溫箱中模擬口腔環(huán)境。將硅橡膠充分調(diào)和均勻后置入模具，環(huán)行模具蓋上聚乙烯薄膜覆蓋的玻璃板，逐漸施壓，排出過量材料。將整套裝置放入37 ℃水浴鍋中，待其固化完全后取出。試樣上凸起的線即為實驗測試模具表面標志線的陽模。用萬能工具顯微鏡（20×）觀察印模試樣表面是否完整再現(xiàn)了模具表面上的a、b、c三條標志線。若三條線均能完整再現(xiàn)，則證明試樣合格。每種材料制備5個試樣。

1.5.4 尺寸穩(wěn)定性測試 利用萬能工具顯微鏡測量細節(jié)再現(xiàn)性測試金屬模具表面d1線與d2線之間的垂直距離，測量3次，取其平均值記為L0；將細節(jié)再現(xiàn)性測試中制備的試樣，在其完全固化脫模后的1 h、24 h、1周和1月測量表面d1線與d2線之間的垂直距離，每次測量3次，取其平均值記為Lx（x=1，2，3，4）。根據(jù)公式ΔL=（L0-Lx）/L0×100%，計算每個試樣尺寸變化的百分數(shù)ΔL，結(jié)果精確至0.01%。

1.5.5 調(diào)和時間測試 按照比例1∶1稱取硅橡膠基質(zhì)組分與催化組分共15 mL，將二者混合均勻，記錄從2 組分互相接觸開始至成為均一混合物的時間。每種材料實驗5次，結(jié)果以均值表示。

1.5.6 SEM觀察 將硅橡膠基質(zhì)組分與催化組分按1∶1 比例混合均勻后，置于涂有脫模劑的聚四氟乙烯模具中（90 mm×90 mm×2 mm），室溫下加壓聚合，待硅橡膠固化后脫模。將其在液氮中脆斷，裁切為5 mm×5 mm×2 mm 大小，SEM 觀察其斷面形貌。

1.5.7 抗菌性測試 采用薄膜密著法檢測含有不同質(zhì)量分數(shù)抗菌填料硅橡膠試樣的抗菌性能。制備大小為50 mm×50 mm×2 mm 的正方形試樣，每組制備3個，環(huán)氧乙烷消毒后備用。將變異鏈球菌菌懸液濃度配置為1.0×108cfu·mL-1，吸取0.2 mL菌懸液分別滴加于各試樣表面。將消毒后的聚乙烯薄膜分別覆蓋于試樣表面并鋪平，使菌液與試樣表面均勻接觸，置于37 ℃恒溫厭氧箱中培養(yǎng)24 h。24 h后分別加入20 mL PBS洗脫液，反復(fù)沖洗試樣及聚乙烯薄膜，將得到的洗脫液充分搖勻并用10倍系列稀釋法稀釋為1×10-5，吸取1 mL液體接種于BHI固體培養(yǎng)基上，每樣液平行接種2個培養(yǎng)皿，置于37 ℃恒溫厭氧箱中培養(yǎng)24 h后，進行菌落計數(shù)。

將各平板的菌落數(shù)乘以稀釋倍數(shù)，即為試樣實際回收的菌落數(shù)目?？咕蔙（%）的計算公式為R=（A-B）/A×100%，其中A 為對照組試樣的平均回收菌落數(shù)（cfu·mL-1），B為實驗組試樣的平均回收菌落數(shù)（cfu·mL-1）。

1.5.8 細胞毒性測試 采用CCK-8法檢測新型親水抗菌硅橡膠對人牙齦成纖維細胞（human gingival fibroblasts，HGFs） 的細胞毒性。制備大小為10 mm×10 mm×2 mm的正方形硅橡膠試樣，每組制備3個，環(huán)氧乙烷消毒后分別放入24孔板中，每孔加入適量完全培養(yǎng)基（89%高糖型DMEM，10%胎牛血清，1%雙抗），置于37 ℃培養(yǎng)箱中浸提24 h。

將第四代處于對數(shù)生長期的HGFs 按每孔5 000 個接種于96 孔板，置于37 ℃、含5%CO2的細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。24 h后實驗組每孔中加入硅橡膠試樣浸提液100 μL，陽性對照組每孔加入含5%二甲基亞砜溶液的完全培養(yǎng)基100 μL，陰性對照組每孔加入完全培養(yǎng)基100 μL，每組設(shè)置3個復(fù)孔。額外設(shè)置3個復(fù)孔用于空白對照，即每孔只加入完全培養(yǎng)基100 μL，孔內(nèi)無HGFs。將96 孔板置于37 ℃、含5%CO2細胞培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)24、48和72 h。在細胞分別培養(yǎng)24、48與72 h后，取出96孔板，在倒置相差顯微鏡下觀察細胞生長狀態(tài)。棄掉原培養(yǎng)基，每孔加入100 μL 新鮮完全培養(yǎng)基和10 μL CCK-8試劑，繼續(xù)放入細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 h后，利用光吸收酶標儀在450 nm波長處測定各孔的光密度（optical density，OD）值，結(jié)果取均值。根據(jù)公式計算各實驗組的相對增殖率（relative growth rate，RGR）（%）∶RGR=（A-A0）/（B-A0）×100%。其中A 為實驗組的OD 值，A0為空白對照組的OD值，B為陰性對照組的OD值。根據(jù)RGR大小，將細胞毒性反應(yīng)分為0～4共5個等級，其對應(yīng)的RGR分別為≥100、80～99、50～79、30～49、0～29。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 26.0 軟件對數(shù)據(jù)進行分析，采用方差齊性檢驗證實數(shù)據(jù)的方差齊性。其中，對于方差齊的數(shù)據(jù)，采用單因素方差分析（One-Way ANO‐VA），兩兩比較采用Turkey法；對于方差不齊的數(shù)據(jù)，采用Kruskal-WallisH檢驗進行組間多重比較與組間兩兩比較，檢驗水準設(shè)為單側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 力學(xué)性能測試結(jié)果

各組力學(xué)性能測試結(jié)果見圖2。當抗菌填料添加量為0～4%時，硅橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率及撕裂強度沒有明顯下降（P＞0.05），當抗菌填料添加量進一步增加至5%時出現(xiàn)明顯下降（P＜0.05）；而各組硅橡膠的硬度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.2 潤濕性測試結(jié)果

各組靜態(tài)接觸角測試結(jié)果見圖3。在相同時間節(jié)點下，各組接觸角之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；而在不同時間節(jié)點，同一組別的接觸角隨時間延長逐漸減小，均在0～60 s 內(nèi)有明顯下降（P＜0.05），但在60～120 s 內(nèi)無明顯下降（P＞0.05）。

2.3 細節(jié)再現(xiàn)性測試結(jié)果

對照組及所有實驗組全部試樣均能完整連續(xù)的復(fù)制a、b、c三條標志線，結(jié)果證明均具有良好的細節(jié)再現(xiàn)能力。

2.4 尺寸穩(wěn)定性測試結(jié)果

各組尺寸穩(wěn)定性測試結(jié)果見圖4。在相同時間節(jié)點，各組間線性尺寸變化差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；而在不同時間節(jié)點，同一組別在1 h 及24 h 時線性尺寸差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），但在1周及1月時差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

2.5 調(diào)和時間測試結(jié)果

對照組以及添加0%～5%抗菌填料的實驗組調(diào)和時間分別為（18.12±1.34）、（15.90±1.89）、（16.22±2.31）、（16.89±1.27）、（17.38±1.74）、（18.53±1.80）、（19.07±2.13）s，隨著抗菌填料含量的不斷增加，硅橡膠的調(diào)和時間逐漸延長。但與對照組相比，各組調(diào)和時間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（F=1.68，P＞0.05）。

2.6 SEM觀察結(jié)果

未添加抗菌填料和添加4%抗菌填料的實驗組硅橡膠試樣斷面SEM 觀察結(jié)果見圖5。通過SEM觀察顯示所有填料與硅橡膠基體的相容性良好，在基體內(nèi)部分布較均勻；填料與硅橡膠基體的界面模糊，二者之間形成了較好的界面結(jié)合。由于抗菌填料與硅橡膠基膠中無機填料的大小、形貌相似，因此難以區(qū)分。

2.7 抗菌性測試結(jié)果

各組抗菌性能測試結(jié)果見表2。當抗菌填料添加量為1%～5%時，菌落數(shù)目與對照組相比顯著減少（P＜0.05），當抗菌填料質(zhì)量分數(shù)為4%和5%時，抗菌率可達95.26%和98.30%，展示出了良好的抗菌性能。

表2 各組抗菌性能測試結(jié)果Tab 2 Results of antibacterial property test in each group

2.8 細胞毒性測試結(jié)果

24、48、72 h 時各組的細胞增殖情況見圖6。CCK-8測試結(jié)果顯示，同一組別在不同時間節(jié)點均存在顯著差異（P＜0.05）。陰性對照組與抗菌填料添加量為0～5%的6 組實驗組的細胞數(shù)量均隨時間延長而逐漸增加，曲線呈上升趨勢，而陽性對照組的曲線則先升高后降低；對于相同時間節(jié)點不同組別來說，除陽性對照組與陰性對照組相比有顯著差異外（P＜0.05），抗菌填料添加量為0～5%的6組實驗組均與陰性對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義?？咕H水硅橡膠的細胞毒性分級均為0 或1 級，無明顯的細胞毒性；陽性對照組在48、72 h時的細胞毒性達到3、4級，表現(xiàn)出明顯的細胞毒性。

3 討論

硅橡膠印模材料按其反應(yīng)類型可分為縮合型和加成型兩種，本實驗所制備的是加成型中體硅橡膠。經(jīng)過前期預(yù)實驗，確定使用乙烯基硅油（即乙烯基聚二甲基硅氧烷）作為基聚物，含氫硅油為交聯(lián)劑，鉑為催化劑，氣相白炭黑及高嶺土為無機填料，乙烯基MQ 硅樹脂為補強劑，1-乙炔基-1-環(huán)己醇為抑制劑的基本配方，制備出力學(xué)性能優(yōu)良的硅橡膠印模材料，可以滿足印模制取基本要求。但是，硅橡膠屬于疏水性印模材料，其表面潤濕性較差，這主要由于其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架為飽和硅氧鍵，且支鏈為非極性的烷基或烷氧基所致。這不僅會在取模時影響印模材料對預(yù)備體、牙齦等軟硬組織的細節(jié)再現(xiàn)性，還會使灌注的石膏模型上產(chǎn)生孔隙、氣泡，影響最終修復(fù)體的精確度與準確性。為了克服這一問題，通常采用表面改性或本體改性的方法對硅橡膠進行潤濕性改善。表面改性主要包括等離子體表面處理、表面接枝改性及表面涂層改性等[9]，但由于其需要特殊設(shè)備及額外工序處理，并且不能解決在取模時印模材料與牙體組織之間的潤濕問題，因此本體改性的方式更加受到廣泛關(guān)注。本體改性即通過共混法向材料中加入某些親水物質(zhì)，使材料本身具有一定的親水性[4]。聚醚改性硅油是一類性能優(yōu)良的非離子型表面活性劑，在其分子結(jié)構(gòu)中，既存在親水性的聚醚鏈段，又存在可以與有機硅材料實現(xiàn)良好共混的聚二甲基硅氧烷鏈段[10]。經(jīng)過前期實驗[7]，確定加入6%的聚醚改性硅油可在不影響硅橡膠力學(xué)性能的同時，獲得良好的親水性，而且潤濕性測試結(jié)果也與本研究使用的商品化親水硅橡膠無顯著差異。本研究還發(fā)現(xiàn)，在不同時間節(jié)點，各組的接觸角隨時間延長而逐漸減小，均在0～60 s 內(nèi)有明顯下降（P＜0.05），這主要是由于硅橡膠材料中的親水性表面活性成分逐漸析出所致。

在口腔印模的制取過程中，表面會吸附大量的病原微生物，成為交叉感染的來源。因此，有必要對口腔印模進行消毒處理，可通過浸泡或噴霧等化學(xué)消毒方式進行[11]。浸泡消毒能使印模表面與消毒液充分接觸，但它不適用于親水性較好的印模材料，因為消毒劑可能會對其尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響[12]；而噴霧消毒則限制了印模在消毒液中的暴露時間，且由于消毒液的分布不均勻，可能會在一定程度上影響消毒效果[11]。因此，迫切需要一種具有自身抗菌作用的硅橡膠印模材料來避免上述問題。本實驗將課題組前期合成的碘代長鏈烷基季銨鹽修飾的納米SiO2顆粒[6]，添加到親水硅橡膠印模材料中，以期賦予其抗菌性。其抗菌機理為季銨鹽分子表面的正電荷會與帶有負電荷的細菌細胞膜表面在庫侖力的作用下相互吸引結(jié)合，使細胞膜的完整性遭到破壞，DNA、RNA等維持細菌生命活動所必需的大分子物質(zhì)從胞內(nèi)釋放，進而導(dǎo)致菌體死亡[13]。本實驗選用口腔中最常見的變異鏈球菌為研究對象，根據(jù)QB/T 2591-2003 標準，當抗菌率大于90%時表明材料具有抗菌性，大于99%時表明材料具有強抗菌性。本研究結(jié)果顯示，當抗菌填料的質(zhì)量分數(shù)為4%和5%時，硅橡膠的抗菌率可達95.26%和98.30%，表現(xiàn)出了良好的抗菌性能。此外，本研究還對納米抗菌無機填料進行了表面偶聯(lián)處理，以進一步提高其在硅橡膠中的分散性與相容性[14]。硅烷偶聯(lián)劑是一類分子中具有兩種化學(xué)性質(zhì)不同基團的有機硅化合物，這兩種基團在有機相與無機相之間起到了類似橋梁的作用，提高了兩相界面間的結(jié)合力[15]。本實驗使用的硅烷偶聯(lián)劑KH570，其一端的甲氧基水解后可以與抗菌納米SiO2表面預(yù)留的羥基反應(yīng)形成化學(xué)鍵，而另一端的丙烯酰氧基可以與硅橡膠基體形成化學(xué)交聯(lián)，從而增加納米抗菌無機填料在硅橡膠中的分散性，提高二者之間的結(jié)合力。通過SEM 觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過表面處理的抗菌填料與硅橡膠基體的相容性良好，二者結(jié)合緊密，未產(chǎn)生分離相，可持續(xù)發(fā)揮抗菌作用。

在將抗菌填料加入親水性硅橡膠賦予其抗菌性能的同時，也不應(yīng)破壞其本身的性能，因此探索一個適宜的添加量具有重要意義。對于材料的潤濕性及調(diào)和時間而言，加入0～5%的抗菌填料并未對其產(chǎn)生顯著影響。對于材料的細節(jié)再現(xiàn)性和尺寸穩(wěn)定性而言，在抗菌填料質(zhì)量分數(shù)為0～5%時，硅橡膠均能完整復(fù)制標準模具表面20、50 和75 μm寬的三條標志線。在印模制取后的1 h、24 h及1 周時各組的線性尺寸變化率均小于ISO標準中的1.5%；而在取模1 月后的線性尺寸變化率均大于1.5%，但與對照組相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，這主要是由于聚醚改性硅油賦予了硅橡膠良好的親水性，導(dǎo)致其在長時間放置后會吸收空氣中的水分，尺寸發(fā)生變化。因此建議印模制取后應(yīng)盡快灌注模型。對于材料的力學(xué)性能而言，當抗菌填料質(zhì)量分數(shù)為0～4%時，硅橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度及硬度無明顯下降，但當其質(zhì)量分數(shù)為5%時，硅橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率及撕裂強度出現(xiàn)顯著下降（P＜0.05），推測可能是由于加入過多的抗菌填料會使其在硅橡膠基體內(nèi)的分散性變差，出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，在硅橡膠內(nèi)部形成薄弱部分，因此導(dǎo)致材料拉伸強度及斷裂伸長率的降低，這需要進一步的實驗驗證。

細胞毒性測試是評價材料生物安全性較常用的方法。CCK-8 法由于操作簡便、靈敏度高、重復(fù)性好，目前使用廣泛。實驗結(jié)果顯示，在共培養(yǎng)24、48、72 h 后所有親水抗菌硅橡膠材料的OD值均與陰性對照組無明顯差異，其細胞毒性反應(yīng)分級為0 或1 級，說明沒有明顯的細胞毒性，進一步證實了本實驗制備的親水抗菌硅橡膠印模材料具有良好的生物安全性。

硅橡膠印模材料在牙科領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，種類繁多且性能各異，但同時兼具親水與抗菌性能的商品化硅橡膠印模材料還尚未存在。本研究將自行合成的新型納米抗菌無機填料按不同比例添加至含6%聚醚改性硅油的親水硅橡膠中，制備出兼具親水及抗菌作用的新型硅橡膠口腔印模材料。結(jié)果表明，當抗菌填料添加量為4%時，硅橡膠可獲得良好的抗菌性，并且不會對其本身性能產(chǎn)生顯著影響且無明顯細胞毒性，初步滿足臨床應(yīng)用要求。與已有的類似研究[16]相比，本研究進一步拓寬了抗菌硅橡膠的研發(fā)思路；但是，關(guān)于本硅橡膠印模材料的工作時間、與石膏配伍性、彈性回復(fù)率等操作性能測試，對其他口腔常見病原微生物的殺滅作用，抗菌性能的時效性及實際臨床應(yīng)用效果等，仍需在后續(xù)研究中進一步完善。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。