莫娟萍，丁 典，張 煒，鄭 云，王景云

近年來(lái)，隨著我國(guó)人口的老齡化，老年群體的口腔問(wèn)題越來(lái)越受到重視，其中牙列缺損和缺失較常見(jiàn)，可摘義齒成為修復(fù)治療的主體?？谇卉浺r材料用于可摘義齒修復(fù)，它能均勻分布義齒承載區(qū)功能負(fù)荷，提高義齒與組織的密合性，減少黏膜損傷，適用于牙槽嵴重度吸收、牙槽骨有較大倒凹或明顯骨突骨尖的患者[1]。臨床常用硅橡膠類(lèi)和丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料。硅橡膠類(lèi)軟襯材料能長(zhǎng)期使用，具有良好的黏彈性、穩(wěn)定的硬度及耐老化性能，但該材料很難與基托樹(shù)脂獲得足夠的粘接強(qiáng)度[2]。丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料適合短期使用，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；其主要缺點(diǎn)是增塑劑的快速流失，使材料逐漸硬化，表面粗糙度增加，微生物附著增加[3]，此外殘留單體的刺激可致口腔黏膜的紅腫疼痛[4]。目前，多數(shù)軟襯材料存在不少局限性，其表面結(jié)構(gòu)疏松多孔，易被細(xì)菌粘附，尤其是白色念珠菌[5]；隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，易出現(xiàn)材料彈性降低、硬度改變、撕裂強(qiáng)度下降、褪色、邊緣剝脫等老化現(xiàn)象，且影響材料的細(xì)胞毒性[4-7]。因此，強(qiáng)度增強(qiáng)、彈性持久、與義齒基托結(jié)合更好、微生物粘附減少以及化學(xué)性能持久是軟襯材料研究的重點(diǎn)。本文就軟襯材料機(jī)械性能、粘接性能、抗菌性能、清潔與消毒方面的改進(jìn)及新型材料的研究進(jìn)展作一綜述。

1 軟襯材料機(jī)械性能方面的改進(jìn)

丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料由粉末和液體組成，粉末通常由聚甲基丙烯酸乙酯及相關(guān)共聚物組成；常規(guī)液體中含增塑劑和乙醇。由于口腔液體的吸收和增塑劑、未聚合或可溶化合物在唾液中溶解，使其具有較高的吸水性和溶解性；同時(shí)，增塑劑的浸出導(dǎo)致材料硬度增加，彈性和粘接強(qiáng)度下降[1，6-8]。Hong等[8]認(rèn)為聚甲基丙烯酸正丁酯(P-n-BMA)是最合適的粉末，馬來(lái)酸雙二乙基己酯(DEHM)是最合適的液體成分，使丙烯酸酯類(lèi)軟襯具有較好的黏彈性和吸水特性。據(jù)報(bào)道，表面涂層可作為機(jī)械屏障，防止唾液的吸收和增塑劑的浸出，保持軟襯材料的完整性和柔軟性[9-10]。Dayrell等[9]研究發(fā)現(xiàn)，老化處理后，經(jīng)表面涂層處理過(guò)的商用丙烯酸酯類(lèi)比未經(jīng)處理的同種材料粘接強(qiáng)度提高明顯，其中一種由(1.10±0.20)MPa提高到(2.09±0.86)MPa，另一種由(0.26±0.05)MPa提高到(0.44±0.03)MPa，表面涂層處理可有效保持材料的初始性能。但表面涂層處理對(duì)硅橡膠類(lèi)影響較小，這是由于硅橡膠類(lèi)的化學(xué)和物理性能更穩(wěn)定，而丙烯酸酯類(lèi)對(duì)吸水性、溶解性和增塑劑的敏感性較高，因此對(duì)表面密封涂層的需求更為明顯，然而密封涂層對(duì)材料表面粗糙度沒(méi)有顯著影響。Raval等[10]的研究也認(rèn)為表面涂層處理有類(lèi)似的作用，可以減少丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料硬度和彈性的變化。此外，低溫等離子體(nonthermal plasma，NTP)能在丙烯酸酯類(lèi)軟襯表面形成一層薄膜，相當(dāng)于表面涂層，延緩材料老化[11]。有趣的是，Herla等[12]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)殼聚糖鹽的添加可能會(huì)延緩丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料的硬化。

硅橡膠類(lèi)軟襯材料主要成分是聚二甲基硅氧烷，不含增塑劑，具有更穩(wěn)定的硬度、吸水性、溶解性和優(yōu)異的黏彈性，但緩沖效果差，撕裂強(qiáng)度低[2，13]。其機(jī)械性能與填料的粒徑、分子量分布、聚合物鏈之間的交聯(lián)程度有關(guān)，Santawisuk等[13]發(fā)現(xiàn)經(jīng)疏水性表面處理的二氧化硅填料與硅橡膠軟襯材料共價(jià)結(jié)合，促進(jìn)聚合鏈的交聯(lián)，使其極限抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均大于對(duì)照組，能承受更高的載荷。晶須作為一種增強(qiáng)材料，四針狀氧化鋅晶須[14]、硼酸鋁晶須[15]已被用來(lái)提高軟襯材料的機(jī)械性能，但其添加量和分散程度影響增強(qiáng)效果。其中，硼酸鋁晶須經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后能與硅橡膠類(lèi)軟襯形成更好的化學(xué)結(jié)合，4%含量時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到峰值，比對(duì)照組提高了13%[15]。近年來(lái)，納米填料、碳納米管、石墨烯等增強(qiáng)填料逐漸被用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，有研究報(bào)道石墨烯、碳納米管能改善硅橡膠的力學(xué)性能，這可能會(huì)成為提高硅橡膠類(lèi)軟襯材料機(jī)械性能的可行性方法，有待學(xué)者進(jìn)一步研究[16-17]。

2 軟襯材料粘接性能方面的改進(jìn)

丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料與傳統(tǒng)基托材料具有化學(xué)相似性，粘接強(qiáng)度較佳，而硅橡膠類(lèi)軟襯與基托材料結(jié)構(gòu)不同，需特殊的粘接劑粘接[2]。軟襯材料必須在丙烯酸樹(shù)脂基托上具有良好的粘附性，否則弱結(jié)合能使細(xì)菌滋生，促進(jìn)軟襯材料的著色和分層。據(jù)報(bào)道，0.45 MPa的粘接強(qiáng)度對(duì)于臨床使用的軟襯材料是可以接受的[18]。

2.1 噴砂表面處理

Khanna等[19]用250 μm氧化鋁(Al2O3)噴砂處理義齒表面，丙烯酸酯類(lèi)軟襯噴砂組平均粘接強(qiáng)度為(18.76±0.82) kg/cm2，比對(duì)照組(18.27±0.57) kg/cm2高，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，歸因于其與基托材料具有化學(xué)相似性，噴砂后表面積增大促進(jìn)材料的滲透及相互作用，但硅橡膠類(lèi)軟襯噴砂組粘接強(qiáng)度的增加在統(tǒng)計(jì)學(xué)上不顯著。Nakhaei等[20]報(bào)道基托經(jīng)110 μm Al2O3噴砂處理后，掃描電鏡下其表面不規(guī)則，有利于硅橡膠類(lèi)軟襯與基托材料間的機(jī)械鎖合，改善結(jié)合能力。然而，部分學(xué)者的研究顯示了不同的結(jié)果，Akin等[21]和Gundogdu等[22]的研究結(jié)果表明50 μm Al2O3噴砂處理降低了硅橡膠類(lèi)軟襯材料與基托間的粘接強(qiáng)度，Surapaneni等[23]用250 μm Al2O3顆粒處理報(bào)道了類(lèi)似的結(jié)果。這種情況可能是因?yàn)閲娚疤幚懋a(chǎn)生的表面不規(guī)則孔隙尺寸較小，不足以讓軟襯材料滲透，導(dǎo)致空氣的無(wú)效滯留，降低粘接強(qiáng)度[21-23]。關(guān)于噴砂處理基托表面對(duì)軟襯粘接強(qiáng)度的影響仍存在爭(zhēng)議，需要更多的研究去證實(shí)。

2.2 激光表面處理

激光應(yīng)用是一種比較安全、有效、簡(jiǎn)便的表面處理技術(shù)，被認(rèn)為可以改善基托樹(shù)脂的表面形貌，增加粘接的表面積和機(jī)械鎖合。有報(bào)道用Er：YAG激光處理義齒基托表面，提高了軟襯材料與基托間的粘接強(qiáng)度[20-21，24-25]。Tugut等[24]認(rèn)為在300 mJ、3 W、10 Hz的Er:YAG激光處理下，基托表面產(chǎn)生小尺寸的凹坑，硅橡膠類(lèi)軟襯材料可以滲透入內(nèi)，粘接強(qiáng)度最高，為(37.94±3.54) kg/cm2；而在400 mJ、4 W的Er:YAG激光下形成較大尺寸空洞，破壞粘接表面，粘接強(qiáng)度(26.20±1.82) kg/cm2相對(duì)下降，但仍比對(duì)照組(25.25±2.09) kg/cm2高。然而，Gundogdu等[22]發(fā)現(xiàn)150 mJ、100 μs、10 Hz的Er:YAG激光處理并沒(méi)有改善硅橡膠類(lèi)軟襯與基托間的粘接強(qiáng)度。關(guān)于其他激光，Gorler等[25]研究結(jié)果顯示Nd：YAG和Ho：YAG激光處理組顯示出較低的鍵強(qiáng)度，粘接強(qiáng)度下降。Akin等[21]報(bào)道了Nd：YAG和KTP激光對(duì)提高粘接強(qiáng)度無(wú)效。這可能與選擇的激光束的類(lèi)型、能量、脈沖頻率、持續(xù)時(shí)間和功率等因素有關(guān)，在未來(lái)的研究中有必要進(jìn)一步研究確定激光處理的最佳設(shè)置，以提供最高的抗拉粘接強(qiáng)度。

2.3 化學(xué)表面處理

3 軟襯材料抗菌性能方面的改進(jìn)

義齒性口炎是由義齒表面粘附的微生物刺激局部黏膜引起的炎癥性損害，感染白色念珠菌被認(rèn)為是其發(fā)生的主要因素[5]。軟襯材料的表面特性、唾液成分、低pH值以及富含碳水化合物的飲食會(huì)加速白色念珠菌的定植和粘附，學(xué)者們研究通過(guò)添加抗菌藥物、載銀材料或其他方式減少微生物對(duì)軟襯材料的粘附。

3.1 抗菌藥物

制霉菌素、咪康唑、酮康唑、醋酸氯己定(chlorhexidine diacetate，CHX)和伊曲康唑是常用的抗菌藥物，Bueno等[28]確定了這5種藥物在丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料中的最小抑菌濃度分別為0.032、0.256、0.128、0.064、0.256 g/mL，這些藥物通過(guò)改變細(xì)胞膜通透性而起到殺菌作用。其中，最小抑菌濃度的制霉菌素、酮康唑和CHX在14 d內(nèi)對(duì)材料的表面粗糙度、硬度、拉伸強(qiáng)度及粘接強(qiáng)度無(wú)不利影響[3，29-30]。此外，Albrecht等[31]報(bào)道了1% CHX的抗菌作用，但對(duì)不同組分的軟襯材料的粘接強(qiáng)度影響不同。在臨床條件下，這些特性與材料的孔隙率、顆粒尺寸以及藥物的組分、濃度和釋放有關(guān)。苯扎氯銨(benzalkonium chloride，BAC)是一種陽(yáng)離子表面活性劑，能降低硅橡膠軟襯材料的表面自由能，減少白色念珠菌和變形鏈球菌的粘附，考慮到力學(xué)性能的影響，認(rèn)為含2% BAC的軟襯具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[32]。抗菌藥物能減少微生物的定植和附著，然而，長(zhǎng)期使用易產(chǎn)生耐藥性。

3.2 載銀材料

銀納米顆粒(silver nanoparticles，AgNPs)具有較高的抗菌性能，可穿透細(xì)胞膜，導(dǎo)致DNA損傷和細(xì)胞死亡。AgNPs與假牙材料如丙烯酸樹(shù)脂、組織調(diào)理劑等的結(jié)合可以解決微生物定植，尤其是口腔白色念珠菌感染的問(wèn)題[33]。Jabońska-Stencel等[34]研究將載銀磷酸鋯加入硅橡膠軟襯材料中，當(dāng)填料濃度為2%～10%時(shí)，抗菌效果達(dá)56.6%～68.5%，其力學(xué)性能與參考材料相似，吸附性和溶解度在可接受的水平。Kreve等[35]將不同濃度的AgVO3摻入硅橡膠軟襯中，采用瓊脂擴(kuò)散法測(cè)定其抗菌活性，5%和10%濃度對(duì)白色念珠菌的抑菌效果明顯。載銀軟襯材料抗菌性能較佳，長(zhǎng)期使用不易產(chǎn)生耐藥性，但會(huì)因內(nèi)源性及外源性因素致顏色穩(wěn)定性差，且會(huì)對(duì)其與義齒丙烯酸樹(shù)脂的拉伸粘接強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響[36]。

3.3 其他

殼聚糖及其衍生物具有良好的抗真菌活性，殼聚糖鹽改性后的軟襯材料的硬度和表面粗糙度均改變，但仍符合ISO的標(biāo)準(zhǔn)[12]。不少學(xué)者將具有抗菌性能的天然提取物加入軟襯材料中，如百里香精油和黑種草、種子油、天然香芹酚等均顯示出對(duì)白色念珠菌較佳的抑制作用[37-39]。不過(guò)，關(guān)于抗菌物對(duì)軟襯材料的力學(xué)性能、吸水性和溶解性、美觀性以及顏色穩(wěn)定性等的影響有待進(jìn)一步研究。

4 軟襯材料清潔與消毒方面的改進(jìn)

理想的義齒清潔劑應(yīng)易于使用，可抑菌或殺菌，無(wú)毒，對(duì)牙齒結(jié)構(gòu)無(wú)害，能有效去除有機(jī)和無(wú)機(jī)沉積物。一般商用義齒清潔劑會(huì)影響軟襯材料的性能，改變材料硬度和彈性，顯著增高其吸附性和溶解性，但對(duì)粘接強(qiáng)度影響不顯著[40-41]。次氯酸鈉溶液具有較強(qiáng)的殺菌和清潔作用，是常用的清潔劑，然而，隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)影響軟襯材料的顏色穩(wěn)定性，降低拉伸剪切強(qiáng)度[42]。

蓖麻具有生物相容性、抗菌、抗炎等特點(diǎn)，它能破壞病原酵母細(xì)胞膜上的糖分子，Badaró等[43]發(fā)現(xiàn)使用含蓖麻的義齒清潔劑后，抗菌效果顯著，且軟襯材料耐磨性、硬度和顏色變化在可接受的范圍內(nèi)。臭氧可以有效地殺滅細(xì)菌和真菌，Nakhaei等[41]的實(shí)驗(yàn)中，臭氧對(duì)軟襯材料的粘接強(qiáng)度影響不顯著，對(duì)硬度的影響小于次氯酸鈉溶液。近年來(lái)，微波能量已被建議用來(lái)克服義齒清潔的相關(guān)問(wèn)題。微波輻射對(duì)義齒中的金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌去除效果良好，使用壽命長(zhǎng)，消毒效果穩(wěn)定，但關(guān)于微波輻射用于義齒消毒的頻率、義齒口炎的控制和預(yù)防程度以及對(duì)口腔黏膜生物膜的影響還有待研究[44]。

5 新型軟襯材料的研發(fā)

軟襯材料的耐久性與義齒的類(lèi)型、靜息唾液的pH值、義齒清潔劑的使用、睡覺(jué)時(shí)義齒的佩戴、吸煙等因素有關(guān)[45]，具有一定的局限性。因此，開(kāi)發(fā)性能穩(wěn)定、抗菌的新型材料成為目前軟襯材料臨床研究的主要方向之一。

5.1 含氟軟襯材料

含氟軟襯材料表現(xiàn)出很有前途的材料特性，Hayakawa等[46]開(kāi)發(fā)的一種商用氟聚合物軟襯材料KP(Kurepeet，Kurecha公司，日本東京)，具有極低的吸水率和極好的丙烯酸樹(shù)脂附著力。KP含氟氯碳化物，生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生四氯化碳(CCl4)，而《蒙特利爾議定書(shū)》禁止CCl4的產(chǎn)生，因此，需要開(kāi)發(fā)不產(chǎn)生CCl4的含氟軟襯材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含甲基丙烯酸十三氟辛酯(tridecafluorooctyl methacrylate，13FMA)的實(shí)驗(yàn)材料可以在不生成CCl4的情況下合成，與商業(yè)產(chǎn)品相比，具有更大的黏彈性、低吸水性、低溶解度和良好的耐染色性能[47-48]。其中，Hoshino等[47]制備了含不同含量13FMA和甲氧基二甘醇甲基丙烯酸酯(methoxy diethylene glycol methacrylate，MDGMA)的新型氟化軟襯材料，隨MDGMA含量增加，材料與基托間的粘接強(qiáng)度變大。Inoue等[48]發(fā)現(xiàn)13FMA的增加以及MDGMA的減少會(huì)降低吸水性和溶解性，且經(jīng)冷熱循環(huán)后黏彈性改變小，具有較好的耐久性。

5.2 聚氨酯類(lèi)軟襯材料

聚氨酯是一類(lèi)含有許多重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的有機(jī)高分子材料，具有良好的機(jī)械性能、耐磨性和耐水解性，Kanie等[49]制備了以聚氨酯丙烯酸酯低聚物為基礎(chǔ)原料的新型光固化軟襯材料，其具有較高的粘接強(qiáng)度，硬度與硅橡膠類(lèi)和丙烯酸酯類(lèi)相近。聚膦腈是一類(lèi)由主側(cè)鏈構(gòu)成的無(wú)機(jī)高分子材料，具有優(yōu)異的生物相容性和熱穩(wěn)定性能，范銳等[50]通過(guò)在聚氨酯中添加1%、5%聚膦腈納米球形成新型聚氨酯基復(fù)合軟襯材料，其拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度均高于對(duì)照組，同時(shí)5%實(shí)驗(yàn)組表面更為光滑，擁有較低的表面粗糙度。

5.3 其他高分子軟襯材料

因丙烯酸酯類(lèi)軟襯材料中增塑劑的浸出，學(xué)者們利用不同彈性體取代增塑劑，與甲基丙烯酸酯單體結(jié)合開(kāi)發(fā)新的軟襯材料[51-52]。Riggs[51]制備了一種含異戊二烯-苯乙烯共聚物的新型軟襯材料，發(fā)現(xiàn)其具有較好的機(jī)械性能，但需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，降低其吸水特性和氧化傾向。Hayakawa等[52]開(kāi)發(fā)了一種新型聚異丙苯基光固化軟襯材料，與硅橡膠類(lèi)和丙烯酸酯類(lèi)相比，具有較低的吸水性與溶解性、中等的柔軟度、較好的粘接強(qiáng)度和耐染性。杜仲膠與天然橡膠互為同分異構(gòu)體，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，羅恒等[53]制備了一種新型高彈性杜仲膠復(fù)合義齒軟襯材料，可獲得適宜力學(xué)性能，在細(xì)胞毒性研究中初步認(rèn)為其生物相容性良好，其抗菌性能尚未研究。

6 總結(jié)與展望

綜上所述，軟襯材料因其獨(dú)特的理化性能，顯著提高了義齒佩戴者的舒適度和適合性，然而，這些材料在臨床條件下的耐用性是有限的。軟襯材料能通過(guò)表面密封涂層或增強(qiáng)填料改善機(jī)械性能；不同表面處理能改善基托與軟襯材料間的粘接強(qiáng)度；添加抗菌劑、載銀材料、天然抗菌化合物及清潔消毒等方式能減少細(xì)菌的粘附，但對(duì)軟襯材料的性能影響有待繼續(xù)研究；開(kāi)發(fā)的新型軟襯材料尚未進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。理想的軟襯材料應(yīng)具有穩(wěn)定的理化性能、良好的粘接強(qiáng)度、優(yōu)異的抗菌性能、較佳的耐用性及生物相容性，現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)研究的軟襯材料尚未完全達(dá)到要求，研制理想的軟襯材料仍是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。