林 霏,關為群,劉瑜佳
近年來,隨著口腔粘結技術的不斷發展,有學者提出了“乙醇濕粘結”的概念,即用梯度乙醇置換出牙本質基質中的水分并促進疏水性樹脂滲入膠原纖維網狀結構,形成高質量的疏水性混合層[1]。理論上,這種技術可以減少酸蝕脫鈣的膠原基質的親水性,允許疏水粘結劑單體滲透到脫鈣膠原網絡,防止形成界相分離[2-3],能更好地抵抗口腔內的水解。但標準乙醇濕粘結技術操作繁瑣,其乙醇梯度置換的過程約耗時4min,并不適用于臨床工作。另外,目前“乙醇濕粘結”的研究多限于正常牙本質界面,但臨床工作中,最常遇到的粘結界面是齲病影響牙本質(caries-affected dentin,CAD)。本研究通過在齲壞離體牙上制備窩洞獲得CAD界面,分別采用傳統水濕粘結和簡化乙醇濕粘結方法粘結充填樹脂,采用冷熱循環實驗和染色實驗,評估簡化乙醇濕粘結技術對牙本質粘結微滲漏的影響。
1.1 材料與儀器
1.1.1 主 要 材 料 Prime & Bond NT(批 號1303000815,德 國 Dentsply 公 司 );Adper Single bond plus(批號N463807,美國3M公司),自制疏水性粘結劑見表1。光固化復合樹脂:Filtek Z250(批號N432232,美國3M 公司),齲齒顯示液(批號02472,美國Snoop公司),0.5%堿性品紅。
1.1.2 主要儀器 光固化機(spectrum QTH,德國Dentsply公司);恒溫箱(WMZK-02型,浙江義烏冷凍機總廠);體視顯微鏡(SMZ1000型,日本NIKON公司);冷熱循環儀(TC-501F,蘇州威爾實驗用品有限公司)。

表1 實驗用粘結劑的基本組成Tab 1 Composition of the experimental Adhesive
1.2 樣本制備 收集在福建醫科大學附屬協和醫院口腔科1個月內拔除的的牙根發育完整、無修復體、無折裂的慢性牙合面齲第三磨牙84顆,去除牙齒表面殘留的軟組織、牙石等。齲壞用齲齒顯示液染色,圓形車針,低速噴水條件下完全去除染色部分,保留未被染色的牙本質部分,即為CAD。84顆離體牙隨機分為6組,各組操作均先進行37%磷酸酸蝕15s后,流水沖洗15s,拭干并保持界面濕潤,之后按照分組選擇不同粘結劑及粘結技術進行粘結,并充填樹脂(具體分組見圖1),充填深度為約2mm(窩洞深度<2mm的離體牙丟棄,窩洞>2mm的離體牙僅充填2mm而未填滿)。所有粘結過程光源均與洞底粘結面垂直照射,光照角度約為90°。粘結完成后的牙齒置于37℃的生理鹽水中儲存24h。
1.3 冷熱循環條件 將試件放置在冷熱循環儀中進行冷熱水循環實驗,共5 000次,5℃和55℃的水中各停留30s為1次循環。
1.4 邊緣微滲漏測定 樣本自然干燥后,用自凝樹脂封閉根尖孔,牙根、牙冠表面涂2層透明指甲油,僅暴露窩洞周圍2mm的區域,浸入到0.5%的堿性品紅中,室溫下染色24h,流水沖洗。用金剛砂片將實驗牙沿充填體中間縱向剖開,體式顯微鏡下放大12倍觀察牙合面近、遠中側壁染色情況,按等級記錄。
1.5 評定標準 0級:無染色;1級:染色在洞深的1/3;2級:染色達洞深的1/3~2/3;3級:染色達洞深2/3以上,但未達洞底;4級:染色沿軸壁延伸至洞底[5]。

圖1 各實驗組粘結步驟Fig 1 Bonding step of each group

圖2 染色分級示意圖Fig 2 Staining grading schematic
1.6 結果 經過5 000次冷熱循環后,1組和2組微滲漏情況差別無統計學意義(P>0.05);3組較4組微滲漏有明顯減少,差別有統計學意義(P<0.05,表2)。
在傳統水濕粘結技術中,粘結劑中的樹脂單體替換牙本質膠原纖維間的水分子,進而滲入脫礦后牙本質表面暴露的膠原纖維網,固化后形成混合層。納米滲漏的研究已證實在濕粘結牙本質混合層中有含水通道,這表明并不是所有殘留的水分都能被完全去除。這些殘留的水分子可以阻止樹脂單體的聚合,導致樹脂聚合不充分[6]。
由于復合樹脂的熱膨脹系數比牙本質高,在冷熱循環的過程中,長期的膨脹與收縮會在粘結界面內產生應力,使界面內原有的缺陷擴大,產生新的微裂隙,或者在粘結初期即產生的舊有微裂隙進一步擴大。有研究表明,當親水性粘結劑單體浸潤不完全時,常會在混合層的底部形成一個缺陷區域,該區域部分膠原纖維網及基質金屬蛋白酶暴露[7],而冷熱循環時溫度的變化能激活基質金屬蛋白酶,從而導致膠原纖維網的降解[8]。另外,熱水還能加速樹脂的塑化,尤其是在親水單體含量高的粘結劑如PB和SB[9]。本實驗中親水性粘結劑SB和PB組標本在經過5 000次冷熱循環后,水濕粘結組(3組、5組)均發現了較多的微滲漏,提示其混合層中或許殘留了較多的水分子和缺陷區域。

表2 6組微滲漏程度結果Tab 2 The microleakage results of each group
乙醇濕粘結技術中用乙醇替換水的過程和組織包埋有點類似,在組織包埋的脫水過程中需要梯度濃度的乙醇作用于組織上數小時來完全置換組織中的水分,因此,乙醇濕粘結技術也推薦使用梯度濃度乙醇逐步替換牙本質中的水分子[10]。但這個過程耗時太長,臨床操作是無法滿足的。因此本實驗提出了簡化乙醇濕粘結法。在本實驗自制疏水性粘結劑組中,簡化乙醇濕粘結技術并沒有明顯改善CAD界面的微滲漏情況。乙醇在23℃下的蒸汽壓是52.50mmHg(1mmHg=133.3Pa),而 水 為21.05mmHg,這意味著乙醇蒸發得比水快多了。而簡化乙醇替換的過程一共只有45s,可能并不足以讓乙醇完全替換牙本質小管和膠原纖維間的水分子,殘留的水分子又影響了后續疏水性粘結劑的充分滲入。這些置換過程中產生的粘結缺陷在經過5 000次冷熱循環后得以放大,因此在2組中并沒有觀察到微滲漏情況的改善。
為評估乙醇濕粘結技術與目前臨床常用的親水性全酸蝕粘結劑聯合運用的粘結效果,本實驗還選用了2種最具代表性的成品全酸蝕粘結劑:SB和PB分別代表乙醇和丙酮兩種不同溶劑基質。在親水性粘結劑組中,SB的溶劑為乙醇和水,PB的溶劑為丙酮,相同粘結技術下兩兩比較差別無統計學意義,因此推斷在相同條件下,2種粘結劑預防微滲漏的效果相近。本結果顯示,運用簡化的乙醇濕粘結技術并不能完全消除微滲漏。但是,SB簡化乙醇濕粘結組微滲漏的情況大大減少,與SB水濕粘結組比較差別有統計學意義。Perdigao報道,丙酮在常溫狀態下具有更強的揮發性能,在牙本質濕粘結技術中伴隨著粘結劑中的有機溶劑的有效揮發,可以充分帶走膠原纖維網中的殘留水分,因而增加隨后功能單體的滲入[11]。實驗組中,乙醇已經預先替換了膠原纖維網中的水分子,使得丙酮作為“優效逐水劑”的效果并不明顯。反而,以乙醇和水作為溶劑的SB粘結劑在乙醇濕粘結技術中粘結效果得到了顯著提高。
綜上所述,簡化乙醇濕粘結技術較傳統水濕粘結技術而言,有改善微滲漏的情況,尤其在SB組。但是簡化乙醇濕粘結技術并不能完全消除微滲漏。如何能夠最大限度的降低微滲漏,并且適用于臨床操作,還有待進一步的研究。
[1]Tay F R,Pashley D H,Kapur R R,etal.Bonding BisGMA to dentin-a proof of concept for hydrophobic dentin bonding[J].JDentRes,2007,86(11):1034-1039.
[2]Becker T D,Agee K A,Joyce A P,etal.Infiltration/evaporation-induced shrinkage of demineralized dentin by solvated model adhesives[J].JBiomedMaterResBApplBiomater,2007,80:156-165.
[3]Pei D,Huang X,Huang C,etal.Ethanol-wet bonding may improve root dentine bonding performance of hydrophobic adhesive[J].JDentistry,2012,40:433-441.
[4]Sadek F T,Castellan C S,Braga R R,etal.One-year stability of resin dentin bonds created with a hydrophobic ethanol wet bonding technique[J].DentMater,2010,26(4):380-386.
[5]Piva E,Martos J,Demarco F F.Microleakage in amalgam restorations:influence of cavity cleanser solutions and anticariogenic agents[J].OperDent,2001,26(4):383-388.
[6]Takahashi M,Nakajima M,Hosaka K,etal.Long-term evaluation of water sorption andultimate tensile strength of HEMA-containing/-free one-stepself-etch adhesives[J].J Dent,2011,39(7):506-512.
[7]Zhang S C,Kern M.The role of host-derived dentinal matrixmetalloproteinases in reducing dentin bonding of resinadhesives[J].IntJOralSci,2009,1(4):163-176.
[8]Zhang L,Wang D Y,Fan J,etal.Stability of bonds made to superficialvs,deep dentin,before and after thermocycling[J].DentMater,2014,30(11):1245-1251.
[9]Sengu NA,N Unlu F,Ztu R K.Bond strength of five current adhesives to caries-affected dentin[J].JOralRehabilitation,2002,29(8):777-781.
[10]Osorio E,Toledano M,Aguilera F S,etal.Ethanol wet-bonding techniquesensitivity assessed by AFM[J].JDentRes,2010,89(11):1264-1269.
[11]Perdigao J,Frankenberger R.Effect of solvent and rewetting time on dentin adhesion[J].QuintessenceInt,2001,32(5):385-390.