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        改良第八代粘接劑對(duì)齲影響牙本質(zhì)粘接性能的影響*

        2021-02-26 07:01:16李小龍
        關(guān)鍵詞:耐久性界面影響

        李小龍 余 梅 段 勁

        臨床上最常見(jiàn)的牙體病理性改變是齲,對(duì)于齲齒的治療,最常見(jiàn)的方法是樹(shù)脂充填修復(fù)[1]。在牙本質(zhì)齲外層的是齲感染牙本質(zhì),內(nèi)層的是齲影響牙本質(zhì)[2]。在牙科微創(chuàng)理念中,由于齲影響牙本質(zhì)具有再礦化能力,因此建議去腐時(shí)保留齲影響牙本質(zhì),作為粘接的基底[3]。在牙本質(zhì)齲發(fā)生的過(guò)程中,齲影響牙本質(zhì)由于脫礦,形成了更高的孔隙率,同時(shí)脫礦牙本質(zhì)中的膠原纖維由于酸的作用,改變了其正常的結(jié)構(gòu)。因此,齲影響牙本質(zhì)與正常牙本質(zhì)在結(jié)構(gòu)及成分含量上存在本質(zhì)上的不同[4]。

        在齲發(fā)生的過(guò)程中,由于齲影響牙本質(zhì)發(fā)生了脫礦,導(dǎo)致齲影響牙本質(zhì)的硬度較正常牙本質(zhì)低,因此粘接后,粘接劑對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度也較正常牙本質(zhì)低[5]。另外,齲影響牙本質(zhì)的病理過(guò)程伴隨著再礦化,沉積的礦物質(zhì)會(huì)堵塞牙本質(zhì)小管,降低了粘接劑中樹(shù)脂單體對(duì)齲影響牙本質(zhì)小管的滲透能力,粘接后形成的樹(shù)脂突長(zhǎng)度及微鎖結(jié)強(qiáng)度也會(huì)下降[6,7]。因此提高樹(shù)脂粘接劑對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度在臨床上有著重要的意義。

        在自酸蝕粘接劑的粘接過(guò)程中,酸蝕與樹(shù)脂單體滲透的過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,因此玷污層并沒(méi)有被去除,樹(shù)脂單體和改良的玷污層最終形成混合層[8]。由于樹(shù)脂滲透深度與酸蝕深度并不匹配,因此,在混合層與脫礦牙本質(zhì)之間形成了一層裸露的膠原纖維,即微滲漏。微滲漏中的膠原纖維容易被牙本質(zhì)內(nèi)源性基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)及內(nèi)源性水分所酶解和水解。由于齲影響牙本質(zhì)存在脫礦現(xiàn)象,粘接后形成的混合層也較正常牙本質(zhì)厚,因此在齲影響牙本質(zhì)中形成的混合層更加容易被酶解及水解[9]。如何抑制酶解及水解作用,增加粘接耐久性,也是各國(guó)研究者對(duì)粘接劑研究的重點(diǎn)。

        EGCG是一種綠茶提取物,是綠茶多酚的主要活性物質(zhì),具有抗氧化作用,MMPs 酶抑制作用等[10]。研究表明EGCG可以有效抑制體內(nèi)MMPs的活性,在抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著顯著效果[11]。同時(shí),EGCG也是一種膠原蛋白交聯(lián)劑,可以提高膠原蛋白的交聯(lián)度,降低水解作用[12]。因此,作為一種天然的MMPs抑制劑,EGCG是否能提高SBU對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接性能是本實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)容。

        1.材料與方法

        1.1 材料Single Bond Universal(3MESPE,美國(guó));P60(3MESPE,美國(guó));EGCG(Sigma,美國(guó));中齲離體牙;微拉伸儀(Bisco,美國(guó));激光共聚焦顯微鏡(Leica,德國(guó));慢速線性切割機(jī)(Struers,丹麥);齲指示劑(Voco,德國(guó));光固化燈(3MESPE,美國(guó));體視顯微鏡(Leica,德國(guó));掃描電鏡(電子株式會(huì)社,日本)。

        1.2 方法

        1.2.1 配置試劑 配置含有終濃度為100μg/ml,200μg/ml,300μg/ml EGCG 的SBU 粘接劑,以不含EGCG的SBU粘接劑為對(duì)照組。

        1.2.2 粘接強(qiáng)度測(cè)試 在齲指示劑下制備齲影響牙本質(zhì)。將制備好的離體牙隨機(jī)分組,按照分組進(jìn)行粘接,上方堆塑樹(shù)脂。用慢速線性切割機(jī)在流動(dòng)水下沿牙體長(zhǎng)軸進(jìn)行切割,制備微拉伸試件(0.9mm×0.9mm)。在體視顯微鏡下將有粘接缺陷試件排除。將試件浸泡于超純水中24h。在微拉伸儀下進(jìn)行檢測(cè),計(jì)算微拉伸強(qiáng)度。

        1.2.3 斷裂界面觀察 將所有微拉伸后斷裂試件在掃描電鏡下觀察斷裂界面的顯微結(jié)構(gòu)。

        1.2.4 微滲漏檢測(cè) 收集人中齲離體牙,按照實(shí)驗(yàn)2方法進(jìn)行牙齒處理及粘接,用慢速線性切割機(jī)在流動(dòng)水下沿牙體長(zhǎng)軸進(jìn)行切割,制備成約1mm厚度牙本質(zhì)試件。將試件浸泡于含有1%羅丹明-B-異硫氰酸酯的50%乙醇溶液中,染色24h,流動(dòng)水下清洗,去除未染色的多余染料。在激光共聚焦顯微鏡下觀察微滲漏。

        1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2.結(jié)果

        2.1 EGCG 對(duì)SBU 粘接強(qiáng)度的影響 實(shí)驗(yàn)組的微拉伸強(qiáng)度顯示于表1中。如圖所示,EGCG添加后SBU對(duì)齲影響牙本質(zhì)粘接的微拉伸強(qiáng)度明顯提高(P<0.0001,F(xiàn)=17.11),隨著添加EGCG濃度的升高,SBU 對(duì)齲影響牙本質(zhì)粘接強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(P=0.0141,F(xiàn)=5.013)。但是EGCG 200μg/ml組與EGCG 300μg/ml組之間的粘接強(qiáng)度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.8698)。

        表1 添加不同濃度EGCG后SBU對(duì)齲影響牙本質(zhì)微拉伸強(qiáng)度(MPa,)

        表1 添加不同濃度EGCG后SBU對(duì)齲影響牙本質(zhì)微拉伸強(qiáng)度(MPa,)

        注:與對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(a,P<0.0001;與EGCG 100μg/ml組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(b,P<0.05)

        2.2 斷裂界面微觀形態(tài)觀察 斷裂界面觀察的冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡圖片顯示于圖1中。如圖所示,在對(duì)照組中,斷裂界面位于混合層下層,在圖中可以觀察到空虛的牙本質(zhì)小管,樹(shù)脂突從牙本質(zhì)小管內(nèi)完全脫離,同時(shí)可以觀察到齲影響牙本質(zhì)小管中沉積物,牙本質(zhì)小管并不均一。在EGCG 100μg/ml組中可以觀察到斷裂界面位于混合層中,圖片中顯示有空虛的牙本質(zhì)小管,同時(shí)也有粘接劑界面斷裂,部分樹(shù)脂突從于牙本質(zhì)小管內(nèi)脫離。在EGCG 200μg/ml及EGCG 300μg/ml組中,斷裂界面位于混合層上層或者樹(shù)脂層中,可見(jiàn)斷裂的粘接劑或者樹(shù)脂,樹(shù)脂突基本存留與牙本質(zhì)小管內(nèi),樹(shù)脂突與牙本質(zhì)小管的嵌合程度較高,粘接強(qiáng)度也較高。

        圖1 微拉伸斷裂界面掃描電鏡圖片。A、對(duì)照組;B、EGCG 100 μg/ml組;C、EGCG 200 μg/ml組;D、EGCG 300 μg/ml組。圖中D為牙本質(zhì),R為樹(shù)脂,H為混合層,白色箭頭顯示空虛牙本質(zhì)小管,黑色箭頭顯示有樹(shù)脂突牙本質(zhì)小管。

        2.3 粘接微滲漏結(jié)果 粘接界面激光共聚焦顯微鏡觀察結(jié)果顯示于圖2中。如圖所示,齲影響牙本質(zhì)粘接界面并不均勻一致。與對(duì)照組相比較,添加了EGCG后粘接界面微滲漏明顯減少,隨著EGCG濃度的升高,粘接界面微滲漏持續(xù)減少。但添加200μg/ml及300μg/ml濃度EGCG間沒(méi)有明顯區(qū)別。

        圖2 微滲漏激光共聚焦圖片。A、對(duì)照組;B、EGCG 100 μg/ml組;C、EGCG 200 μg/ml組;D、EGCG 300 μg/ml組。圖中D為牙本質(zhì),R為樹(shù)脂,白色箭頭顯示微滲漏。

        3.討論

        齲齒是口腔臨床上最常見(jiàn)的病理性改變,齲影響牙本質(zhì)是口腔粘接修復(fù)最常見(jiàn)的粘接基底。在齲齒發(fā)生的過(guò)程中,齲影響牙本質(zhì)發(fā)生部分脫礦,孔隙率增高,因此,在齲影響牙本質(zhì)中形成的混合層較正常牙本質(zhì)厚,更加容易被牙本質(zhì)內(nèi)激活的MMPs酶解,降低粘接耐久性[4,13]。另外,齲影響牙本質(zhì)發(fā)生再礦化現(xiàn)象,抗酸性礦物沉積于牙本質(zhì)小管中,同時(shí)伴隨著脫礦牙本質(zhì)膠原纖維結(jié)構(gòu)的改變,不利于樹(shù)脂粘接劑的酸蝕,降低粘接劑樹(shù)脂單體對(duì)脫礦牙本質(zhì)的滲透[7]。上述原因影響了樹(shù)脂粘接劑對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接性能,降低粘接強(qiáng)度[6]。同時(shí),牙本質(zhì)內(nèi)固有水分也較容易水解粘接后的膠原纖維層,影響粘接耐久性[14]。因此,如何提高樹(shù)脂粘接劑對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度及粘接耐久性是口腔臨床上的一大挑戰(zhàn)[9]。

        為了提高樹(shù)脂粘接劑對(duì)正常牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度,在國(guó)外研究中有研究者將EGCG預(yù)處理后進(jìn)行全酸蝕或者自酸蝕粘接劑的粘接,發(fā)現(xiàn)可以提高粘接劑的粘接強(qiáng)度[15]。但是沒(méi)有研究將EGCG直接混入第八代粘接劑中,研究EGCG是否能提升第八代粘接劑SBU的粘接強(qiáng)度及EGCG對(duì)SBU的理化性能是否會(huì)有影響。在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),添加EGCG后,SBU對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度明顯提升。EGCG作為一種天然交聯(lián)劑,可通過(guò)氫鍵或者疏水鍵與脫礦牙本質(zhì)膠原纖維結(jié)合,形成不溶性復(fù)合物,維持膠原纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,提高酸蝕后樹(shù)脂單體對(duì)牙本質(zhì)膠原纖維及小管的滲透能力,形成更加穩(wěn)定的牙本質(zhì)-樹(shù)脂微鎖結(jié),以及形成更加穩(wěn)定的牙本質(zhì)小管-樹(shù)脂突復(fù)合體,從而提升樹(shù)脂粘接劑對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度[14]。

        粘接界面的降解是由兩種機(jī)制引起,一種是混合層中樹(shù)脂粘接劑的水解作用,另外一種是混合層中裸露膠原的酶解作用。內(nèi)源性基質(zhì)金屬蛋白酶,特別是MMP-2/MMP-9在齲發(fā)生或者酸蝕的過(guò)程中被激活,從而產(chǎn)生溶膠原活性[16]。為了克服酶降解的問(wèn)題,合成MMPs抑制劑,如氯己定或天然類型,如原花青素,已被提出用于處理齲影響牙本質(zhì)或者正常牙本質(zhì),延緩混合層的降解,保持混合層的穩(wěn)定性,增加粘接耐久性[17,18]。EGCG作為一種天然的MMPs抑制劑,在抗腫瘤活性及抗氧化作用中被廣泛研究[19]。EGCG在體內(nèi)有較強(qiáng)的MMP-2/MMP-9抑制活性。因此,國(guó)內(nèi)外研究者也正在研究EGCG作為一種MMPs抑制劑是否能提高粘接劑混合層的抗酶解作用,穩(wěn)定混合層的結(jié)構(gòu),提高粘接耐久性。在Santiago的研究中發(fā)現(xiàn),EGCG預(yù)處理可以提高樹(shù)脂粘接劑對(duì)正常牙本質(zhì)的粘接耐久性[20]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,SBU添加EGCG后可明顯降低形成混合層的微滲漏,有利于抑制牙本質(zhì)內(nèi)源性的酶解作用及水解作用,保持脫礦牙本質(zhì)膠原纖維的穩(wěn)定性。EGCG的酶抑制作用機(jī)制仍不完全明確,有研究提出MMPs的激活依賴于鋅離子的,多酚類物質(zhì)有較強(qiáng)的金屬離子螯合作用,因此,EGCG有可能是通過(guò)與鋅離子的螯合作用,抑制MMPs活性[21]。在本研究中,作者猜想EGCG也有可能是通過(guò)與鋅離子的螯合作用,抑制MMPs活性。但是EGCG是否能提高SBU對(duì)牙本質(zhì)的粘接耐久性仍需后續(xù)研究進(jìn)行驗(yàn)證。

        4.結(jié)論

        EGCG作為一種基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑和天然交聯(lián)劑,可以明顯提升齲影響牙本質(zhì)中脫礦牙本質(zhì)膠原纖維的交聯(lián)度,降低牙本質(zhì)內(nèi)源性MMPs酶和余留水分子對(duì)裸露膠原纖維的酶解和水解作用,明顯提高了SBU對(duì)齲影響牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度,減少微滲漏,提升了第八代粘接劑SBU的粘接性能,對(duì)臨床有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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