人工唾液浸泡對牙本質黏結耐久性的影響

趙穎煊 閆 晶 趙信義 林松杉 劉亞君 惠秀麗

近年來牙本質黏結技術取得了長足的進步，黏結強度亦顯著提高，但黏結強度雖然可以在一定程度上決定修復體的黏結效果,但要將這種初始黏結狀態長期保持下去,黏結界面的穩定性起著決定性的作用。研究表明[1-2]，黏結樹脂向牙本質表層膠原纖維結構滲透所形成的混合層(hybrid layer)是目前牙本質黏結的結構基礎，是牙本質黏結力的主要來源。因此，黏結劑向牙本質黏結基質的滲透程度最終影響牙本質黏結在口腔環境中的長期穩定性。

本研究采用人工唾液浸泡來模擬口腔老化環境,觀察目前常用的三種黏結劑黏結牙本質的黏結強度和界面納米滲漏的變化趨勢。

1.材料與方法

1.1 主要材料 新鮮拔除的無齲損人磨牙，(拔除1個月內使用，貯存于4℃的0.5%疊氮鈉溶液中)；硝酸銀(分析純，XK13-201-0099-031，河南焦作市化工三廠)；D-72顯影粉(Q/YYCX1-1999,上海冠龍照相器材公司)；Chrisma復合樹脂(Heraeus Kulzer,德國批號：070)。人工唾液組成(NaCl 0.4g/l,KCl 0.4g/l,Na2H2PO4·H2O 0.69g/l,Na2S·9H2O 0.005g/l,CaCl2·H2O 0.795g/l,KSCN 0.3g/l,Urea 1.0g/l)。3種黏結劑見表1。

表1 3種黏結劑組成

1.2 方法

1.2.1 牙本質黏結試件的制備 將30顆離體磨牙，流水沖洗下用低速砂石沿與牙長軸垂直方向打磨去牙冠周圍的釉質，完全暴露牙本質；按320#、400#和600#的順序依次用碳化硅砂紙打磨牙本質的咬合面，預備出黏結表面，隨機分成三組，分別用3種黏結劑按使用說明書進行處理，然后在黏結劑表面分層堆塑復合樹脂，形成高為4mm的樹脂冠，浸泡于37℃蒸餾水中。24h后，流水沖洗下用低速鋸沿近遠中向和頰舌向垂直于界面將牙齒切割成1×1×8mm的條形試件，用游標卡尺測量邊長并計算截面積(mm2)，在體視顯微鏡下觀察黏結試件，剔除有微裂紋或者牙本質端、樹脂端剩余長度不足3mm的試件。

1.2.2 人工唾液浸泡 將每種黏結劑黏結牙本質實驗試件再隨機分成3組，一組作為對照組直接進行染色后強度測試。另2組浸于37℃人工唾液中，分別浸泡90天、180天，每周更換一次人工唾液。

1.2.3 氨化硝酸銀浸泡 試件干燥后，除了黏結界面0.5mm以外涂兩層快干指甲油，避光貯存于50%氨化硝酸銀溶液12h，蒸餾水沖洗5min，熒光照射下在顯影液中顯影8h，使銀離子充分還原成金屬銀。

1.2.4 微拉伸黏結強度測試 試件用502膠黏結在專用夾具上，在萬能材料實驗機(日本島津,傳感器500N,預載荷5N)上測試試件拉伸斷裂時的最大載荷(N)，拉伸速度為1mm/min。拉伸黏結強度=最大載荷/試件截面積。

1.2.5 統計分析 統計分析采用SPSS11.0軟件對測試結果進行方差分析，兩兩比較用q檢驗。檢驗標準α=0.05。

1.2.6 SEM觀察界面納米滲漏程度 將試件牙本質和樹脂斷端干燥、噴金，用SEM的二次電子模式觀察斷裂面，挑選界面斷裂的試件，用SEM的背散射電子模式觀察界面銀滲漏程度。

1.2.7 統計分析 用NIH圖像分析軟件[5](Scion,Fredrick,MD,USA)量化計算銀染顆粒分布面積占混合層面積的百分比作為量化納米滲漏的值，統計分析采用SPSS11.0軟件對測試結果進行方差分析，兩兩比較用q檢驗。檢驗標準α=0.05。

2.結果

2.1 微拉伸黏結強度(見表2) 唾液浸泡3個月，3種黏結劑牙本質的黏結強度雖有下降，與對照組相比差異無統計學意義(p＞0.05)；唾液浸泡6個月，3種黏結系統牙本質的黏結強度進一步下降，Prime Bond NT和Adper Prompt的黏結強度與對照組相比有顯著下降(p＜0.05)；而Contax仍與唾液浸泡前無顯著性差異(p＞0.05)。

表2 3種黏結劑不同時間牙本質微拉伸黏結強度(MPa，)

表2 3種黏結劑不同時間牙本質微拉伸黏結強度(MPa，)

注：*為與對照組相比，有顯著型差異(p＜0.05)。

2.2 界面納米滲漏程度 掃描電鏡觀察發現試件斷面主要在界面，但斷面或多或少包括一些撕裂的黏結劑、牙本質或復合樹脂(圖1-圖2)。銀顆粒主要集中在混合層，只有Adper Prompt在唾液浸泡180天后黏結劑內發現銀滲漏(圖3)。唾液浸泡前，樹脂基本滲入到混合層內的膠原纖維網中，混合層內的銀顆粒較少，隨著唾液浸泡時間延長，膠原纖維間的樹脂逐漸濾出，膠原纖維間空隙增多，黏結界面的銀滲漏程度也逐漸增加(圖4-圖7)。唾液浸泡6個月后，除了Contax黏結劑之外，Prime Bond NT和Adper Prompt的界面納米滲漏與唾液浸泡前有顯著性差異(p＜0.05)。

表3 3種黏結劑不同時間牙本質黏結界面納米滲漏(%，)

表3 3種黏結劑不同時間牙本質黏結界面納米滲漏(%，)

注：*為與對照組相比，有顯著型差異(p＜0.05)。

圖1 a：唾液浸泡前黏結界面背散射模式的掃描電鏡照片(×75)，可見到界面少量樹枝狀、點狀的銀顆粒。b：唾液浸泡180天黏結界面背散射模式的電鏡照片(×75)，可見到界面樹枝狀銀顆粒增多，增粗。C：復合樹脂，HL：混合層

圖2 唾液浸泡180天黏結界面背散射模式的電鏡照片(×1000)，Adper Prompt在黏結劑內發現銀滲漏。C：復合樹脂，A：黏結劑

圖3 唾液浸泡前Contax黏結牙本質背散射電子模式FE-SEM 照片(×5,000)，可見到混合層內少量的銀顆粒。HL：混合層；T：樹脂突

3.討論

圖4 唾液浸泡180天后Contax黏結牙本質背散射電子模式FE-SEM照片(×5,000)，可見到膠原纖維間大量的銀顆粒。HL：混合層

圖5 唾液浸泡前Prime&BondNT黏結牙本質二次電子模式FE-SEM照片(×5,000)，基本見不到膠原纖維間的空隙。HL：混合層；T：樹脂突

圖6 唾液浸泡180天后Prime&BondNTt黏結牙本質的二次電子模式FE-SEM照片(×5,000)，可見到黏結樹脂濾出后，膠原纖維間有大量的空隙

浸水老化實驗可以模擬口腔中的水環境，是檢驗口腔黏結材料長期穩定性的基本方式。本實驗在人工唾液浸泡前，把實驗試件制成微拉伸試件，這樣既可以避免唾液浸泡后的樣本在制備微拉伸試件過程中斷裂，影響測量結果的真實性，又可以縮短水從試件邊緣向中心滲透的距離和時間，加速試件界面老化[6]。

銀離子直徑小，靈密度高；可以和暴露的膠原結合，還原成銀顆粒后，電鏡下容易識別，這些特點使硝酸銀成為最合適的媒介檢測黏結界面納米尺度的滲漏。前期研究已經證實氨化硝酸銀染色法對黏結強度測量結果無顯著影響[9]，因此，本研究把微拉伸黏結強度測試法和觀察界面納米滲漏的硝酸銀染色法結合在一起使用，方法科學可行。

Prime Bond NT和Adper Prompt牙本質試件人工唾液浸泡180天后黏結強度顯著下降，界面納米滲漏顯著增加。原因可能有以下幾點：(1)Prime Bond NT是全酸蝕黏結劑，酸蝕處理產生數微米的牙本質脫礦層，即使采用濕黏結技術，黏結劑也不能夠完全封閉這些牙本質脫礦層。(2)Adper Prompt黏結劑本身組成成分中含有水，用于離子化酸性樹脂單體,黏結處理后界面中的水分很難完全去除，殘留的水分影響樹脂單體的聚合,導致聚合不充分和/或水凝膠形成，(3)Adper Prompt由于黏結劑和混合層內的鈣離子和磷酸鹽形成滲透壓梯度，聚合后也能主動從外界環境中攝取水[7]，這些缺陷可能成為水、細菌產物等小分子的滲漏通道，長期人工唾液浸泡導致樹脂析出，黏結界面暴露膠原纖維網的水解、變性，造成牙本質黏結退化、界面納米滲漏增加，黏結強度下降。

唾液浸泡180天后，自酸蝕黏結劑Contax的黏結強度和界面納米滲漏無顯著變化，說明黏結界面的穩定性好，主要原因是因為Contax是自酸蝕黏結劑，免去了單獨酸蝕、沖洗牙齒表面的步驟,不但簡化了臨床操作,降低了黏結操作中的技術敏感性；此外，親水的底涂劑和疏水的黏結劑分開使用，疏水的黏結樹脂的濃度相對較高，聚合程度高，因此黏結穩定性好。這與Sano等[8]的研究結果是一致的，唾液浸泡180天，對其來講時間較短，還沒有達到影響其機械強度的程度。但斷面觀察也發現，唾液浸泡180天后混合層內有樹脂濾出，膠原纖維間有少量空隙出現，銀滲漏程度增加。

本實驗中發現隨著唾液浸泡時間延長，黏結強度逐漸下降，界面銀滲漏程度逐漸增加，但相關性只存在于同種黏結劑之間，不同種黏結劑之間，界面銀滲漏面積與黏結強度仍無顯著相關性，這證明了不同種黏結劑之間有其他的因素在影響黏結強度。

[1]Breschi L,Mazzoni A,Ruggeri A,et al.Dental adhesion review：aging and stability of the bonded interface[J].DentMater，2008，24(1)：90-101

[2]Eliades G,Vougiouklakis G,Palaghias G.Heterogeneous distribution of single-bottle adhesive monomers in the resin-dentin interdiffusion zone[J].DentM ater，2001，17(4)：277-283

[3]Sano H,Takatsu T,Ciucchi B,et al.Nanoleakage：leakage within the hybrid layer[J].Oper Dent，1995，20(1)：18-25

[4]FR Tay，M Hashimoto，DH Pashley，et al.Aging affects two modes of nanoleakage expression in bonded dentin[J].Journal of Dental Research，2003，82(7)：537-543

[5]FR Tay，DH Pashley，Hiraishi，et al.Tubular occlusion prevents water-treeing and through-and-through fluid movement in a single-bottle，one-step self-etch adhesive model[J].J Dent Res，2005，84(10)：891-896

[6]J.De Munck1,K.Van Landuyt1,M.Peumans1,et al.A Critical Review of the Durability of Adhesion to Tooth Tissue：Methods and Results[J].J Dent Res，2005，84(2)：118-132

[7]Tay FR,Pashley DH,Garcia-Godoy F,et al.Single-step,self-etch adhesives behave as permeable membranes after polymerization.Part II.Silver tracer penetration evidence[J].Am J Dent，2004，17(5)：315-322

[8]Sano H,Yoshikawa T,Pereira PN, et al.Long-term durability of dentin bonds made with a selfetching primer,in vivo[J].J Dent Res，1999，78(4)：906-911

[9]閆 晶，趙穎煊，趙信義，等.氨化硝酸銀染色對牙本質粘結試樣粘結強度的影響[J].牙體牙髓牙周病學雜志，2007，17(6)：352-355