納米材料口腔修復(fù)新趨勢

2厘米長短、大頭針粗細的透明桿狀物，在偌大的展臺上顯得“弱不禁風(fēng)”，卻因為旁邊標(biāo)注的“納米”二字，在日前舉辦的第十五屆北京科博會上吸引來許多的觀展者。這個看起來不起眼的小東西，是北京市歐亞瑞康新材料科技有限公司運用納米技術(shù)研發(fā)出的新型口腔修復(fù)材料——螺紋纖維樁，在修復(fù)人體齲齒時能起到“小脊梁”的作用。

纖維樁：口腔醫(yī)院座上賓

這個小東西是口腔醫(yī)院的“座上賓”——當(dāng)我們口腔里發(fā)生了齲齒，牙齒慢慢被腐蝕掉，當(dāng)被腐蝕的部分到達牙根處就會伴有鉆心的疼痛感。醫(yī)生先對患牙進行修整，殺死牙根管暴露在外的神經(jīng)，然后進行完善的根管治療，在確認牙根沒有炎癥的情況下，就要用到這個小東西，它就是在醫(yī)院的口腔科或牙科診所里用作齲齒樁核修復(fù)的重要“零部件”——纖維樁。牙科醫(yī)生首先會把一個纖維樁插入到牙根管里，然后在上面堆砌樹脂核，光固化后預(yù)備至所需形態(tài)，再加上牙冠，最終通過打磨塑造成真牙的形狀。

“過去，醫(yī)院大多用的是金屬鑄造樁，時間長了，不僅會因其腐蝕性導(dǎo)致牙齒變灰暗，而且今后如果做核磁共振等醫(yī)療檢查時也會受到影響。而纖維樁通過采用先進的納米技術(shù)和復(fù)合材料成型工藝，克服了這些問題。”歐亞瑞康公司工作人員在展臺上向觀展者們介紹著這款新產(chǎn)品。

無論是金屬鑄造樁還是纖維樁，所起到的作用都相當(dāng)于蓋房子時打下的地基。在實際治療操作中，纖維樁可以通過樹脂類粘接劑與根管牙本質(zhì)之間達到很高的粘接強度，延長修復(fù)體的使用壽命、減少根折的發(fā)生，有利于牙齒的保存和失敗后的再修復(fù)。

由于具有獨特的力學(xué)、美學(xué)和操作性能，纖維樁進入中國市場以來，受到了國內(nèi)醫(yī)生的一致認可和好評，在臨床上廣泛地得到了應(yīng)用。目前，北京歐亞瑞康公司生產(chǎn)螺紋纖維樁的技術(shù)成果將準(zhǔn)備落戶北京市懷柔區(qū)納米科技產(chǎn)業(yè)園，并建成國內(nèi)唯一一條年產(chǎn)100萬支口腔修復(fù)材料、螺紋纖維樁生產(chǎn)線。同時，公司目前在十二五國家“863”計劃、十二五國家科技支撐計劃、2010年度國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金及北京市創(chuàng)新基金的支持下，正在加大力度研發(fā)一體化纖維樁、光固化預(yù)成型體、納米填料增強型光固化樹脂、納米氧化鋯陶瓷和納米纖維引導(dǎo)組織再生膜等新型納米口腔修復(fù)關(guān)鍵材料。

納米“小”顯身手

據(jù)歐亞瑞康公司技術(shù)人員介紹，科博會上展出的這款纖維樁是一種主要由石英纖維與高分子環(huán)氧樹脂構(gòu)成的復(fù)合材料。兩種結(jié)構(gòu)、性質(zhì)迥異的材料如何很好地復(fù)合在一起，成為這款產(chǎn)品的研發(fā)重點。

納米技術(shù)，可以在不破壞石英纖維的高強度性能條件下，通過納米技術(shù)，在石英纖維表面“接”上一些納米基團，與具有可塑性的高分子環(huán)氧樹脂表面的基團緊密“結(jié)合”起來，從而使整個纖維樁兼?zhèn)涓邚姸扰c可塑性。由于纖維樁內(nèi)部石英纖維與表面樹脂的緊密結(jié)合，纖維樁可以為整個牙齒提供足夠的支撐力，消除了在咀嚼中脫落的危險。

除了纖維樁以外，納米技術(shù)還可用作口腔修復(fù)材料的強度調(diào)節(jié)、顏色調(diào)控、X射線阻射性調(diào)節(jié)。以X射線阻射性調(diào)節(jié)為例，在需要通過X射線做牙齒檢查時，一顆樹脂牙不能像真牙一樣在X射線中顯影，這樣就無法看到口腔修復(fù)與周圍的牙體組織是否有縫隙，無法判斷是否修復(fù)完畢。如果在用于填充用的樹脂中加入一些特殊的改性納米級填料，當(dāng)其均勻分布在樹脂后，就可以產(chǎn)生X射線阻射性，從而使牙齒檢查成為可能。強度調(diào)節(jié)和顏色調(diào)控也是通過添加相應(yīng)的改性納米填料來實現(xiàn)。

我們常說，量變會引起質(zhì)變。這句話在材料學(xué)中也十分適用。當(dāng)粒子的尺寸減小到納米量級，將導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱性能呈現(xiàn)新的特性。

納米粒子異于大塊物質(zhì)的理由是在其表面積相對增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結(jié)，同時因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。納米粒子的表面積增大，粒子之間的空隙變小，與周圍物質(zhì)更貼合，并且粒子之間也更難被分開，從而可以產(chǎn)生較強的耐磨性和貼合性。這一特點在高科技口腔修復(fù)材料有很大的作用。

納米材料的“小”除了給材料帶來與眾不同的才能，卻也給研究者們帶來不少的困擾。“由于自身尺寸微小，納米粒子彼此吸附力強，讓其均勻分布就十分困難。另外，當(dāng)納米粒子含量達到一定程度時，容易吸附在一起，就不再有納米級材料的優(yōu)勢，因此，這也成為當(dāng)前口腔修復(fù)材料產(chǎn)品研究開發(fā)的重要方向。”

納米化：口腔修復(fù)材料研發(fā)趨勢

納米技術(shù)在口腔充填和修復(fù)材料中的應(yīng)用可顯著提高產(chǎn)品的性能。據(jù)悉，國際上常用的光固化樹脂、氧化鋯陶瓷、纖維樁修復(fù)材料等均已實現(xiàn)了納米化。

以光固化樹脂研發(fā)為例，公司技術(shù)人員介紹了納米技術(shù)在口腔修復(fù)材料應(yīng)用的趨勢。

最初，傳統(tǒng)的光固化復(fù)合樹脂在使用時，通常處于玻璃態(tài)，脆性大，導(dǎo)致耐磨性較差；另外，在樹脂分子聚合時存在一定的體積收縮，這種收縮會影響充填修復(fù)的預(yù)后效果，容易引發(fā)繼發(fā)齲齒。

根據(jù)傳統(tǒng)光固化復(fù)合樹脂的問題，研究者們通過研究發(fā)現(xiàn)認為，通過引入納米無機填料，可減少固化收縮、線性膨脹和材料吸水性，降低樹脂固化時的熱釋放，提高復(fù)合樹脂的綜合機械性能。

然而由于納米填料易團聚，在樹脂基體中難以均勻分散，因此，添加量也難以提高。目前研究中認為比較有效的改進途徑是，采用與樹脂相容的高分子對無機納米填料表面進行接枝改性，從而發(fā)展具有超低收縮率的充填修復(fù)樹脂。

納米技術(shù)的應(yīng)用在口腔修復(fù)材料主要體現(xiàn)在兩個層面，一是新型無機納米顆粒的制備，二是對無機納米材料進行表面改性，提高其與樹脂基體的界面結(jié)合性。伴隨著研究中的一個個問題的破解，納米技術(shù)從單純的引入納米級顆粒，已發(fā)展到對納米填料本身進行物理化學(xué)變化，與周圍的材料結(jié)合得更好，將整體材料性能發(fā)展到更加優(yōu)異。

因此，我們有理由相信，隨著我國納米技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，會有更多更好的具有自主知識產(chǎn)權(quán)和民族品牌的口腔修復(fù)材料推向市場，讓廣大口腔患者用得好、用得起，為人民群眾的口腔健康和生活水平提高做出貢獻。