论文摘要
[目的]继发龋和长期持久性不足是牙色材料修复失败的主要原因。本研究选用茶多酚中的有效活性成分表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),分别从对牙本质表面预处理、直接添加入牙本质粘接剂和添加入玻璃离子水门汀中三个角度对EGCG在牙色材料改性中的应用进行系统评价和分析,探讨其对牙色材料抗菌效果和机械性能的影响,预测其临床效果。研究共分三部分：第一部分对脱矿牙本质使用EGCG预处理后耐酶解能力的变化进行评价,并测试其对牙本质粘接强度和粘接耐久性的影响；第二部分采用扫描电镜、FTIR、微拉伸测试等对EGCG添加入牙本质粘接系统后的抗菌性能及理化性能进行评价；第三部分对EGCG添加玻璃离子水门汀后抗菌性能及机械性能进行检测,并对抗菌改性玻璃离子水门汀的体内抗菌性能进行初步探讨。第一部分EGCG预处理脱矿牙本质表面对粘接效果的影响实验一EGCG处理对脱矿牙本质机械强度和牙本质粘接效果的影响[材料与方法]选取完整无龋的离体上颌第三磨牙20颗,水冷却下用慢速锯制备0.5mm厚x1.7mm宽x6.5mm长的牙本质试样,再用金刚砂车针将样本中部打磨至0.5mm宽,形成哑铃状试样。样本使用磷酸处理5小时完全脱矿后随机分为3组,分别用EGCG处理不同时间。然后每组再分为两个亚组,一组使用酶处理24小时,另一组不处理。处理完成后检测样本的极限拉伸强度。另外选择32颗离体磨牙,去除冠部釉质暴露中部牙本质。酸蚀后随机分为4组：对照组使用Single Bond2粘接,余下各组先分别用EGCG处理lmin,5min,15min,然后再用Single Bond2粘接。完成树脂修复后37℃水中存放24小时,用慢速锯将牙齿片切为微拉伸测试试件,然后将试件随机分为两组,分别检测即刻和6个月老化处理后牙本质粘接强度。[结果]极限拉伸强度结果显示EGCG处理30min和60min后,牙本质的机械强度明显提高。经过24小时酶处理后,对照组样本被酶降解后未能测得极限拉伸强度。两组实验组均显示较高的机械强度值。微拉伸强度测试结果显示EGCG处理酸蚀后牙本质表面5min和15min,即刻牙本质粘接强度有明显提高。6个月的水储存老化后,EGCG预处理的各组粘接强度仍明显高于对照组。且与即刻粘接强度相比,对照组粘接力明显下降,而各实验组粘接强度未见明显降低。第二部分EGCG加入牙本质粘接剂对粘接剂治疗作用的影响实验二牙本质粘接剂添加EGCG抗菌性能评价[材料与方法]商用成品粘接剂Single Bond2作为对照组,将EGCG按照100,200,300μg/ml的浓度添加到牙本质粘接剂Single Bond2中。使用公认的致龋菌变形链球菌作为实验菌株,通过直接接触实验和扫描电镜观察评价粘接剂的抗菌性能。将样本置于37℃中水储存老化处理30天后,再次检测材料的接触抑菌性能。[结果]直接接触试验结果显示在牙本质粘接剂中添加200μg/ml和200μg/ml EGCG后,固化后材料的抗菌性能明显提高,且在一个月的老化处理后,抗菌性能与即刻无明显差异。扫描电镜图像显示对照组和添加100μg/ml EGCG的固化粘接剂表面细菌附着较多且形成成熟生物膜结构,添加200μg/ml和300μg/ml EGCG的固化粘接剂表面细菌附着明显减少,且细菌形态与对照组有明显差异。实验三牙本质粘接剂添加EGCG后理化性能变化[材料与方法]选取完整无龋的离体上颌第三磨牙20颗,水冷却下用慢速锯暴露冠中部牙本质。酸蚀后随机分为4组：对照组使用Single Bond2粘接,余下各组分别使用添加100,200,300μg/ml EGCG的Single Bond2粘接。复合树脂修复后37℃蒸馏水中存放24小时,用慢速锯将牙齿片切为微拉伸测试试件,然后将试件随机分为两组,分别检测即刻和6个月老化处理后牙本质粘接强度。采用傅立叶变换红外光谱仪检测添加不同浓度EGCG后各组粘接剂的聚合度变化。[结果]微拉伸测试结果显示在牙本质粘接剂中添加不同浓度EGCG后,即刻牙本质粘接强度有明显提升。6个月的水储存后,添加EGCG的各组粘接剂粘接强度仍明显高于对照组。且与即刻粘接强度相比,对照组粘接力明显下降,而各实验组粘接强度未见明显降低。傅里叶变换红外光谱仪测试显示添加不高于300μg/ml浓度的EGCG不会对牙本质粘接剂的聚合度造成明显影响。第三部分EGCG在玻璃离子水门汀改性中的应用实验四EGCG对玻璃离子水门汀抗菌性能的影响[材料与方法]商用成品的传统型玻璃离子水门汀Fuji IX作为阴性对照组,将EGCG按照0.1%的浓度添加到玻璃离子水门汀中作为实验组,添加1%氯己定(CHX)的玻璃离子水门汀作为阳性对照。选用致龋菌变形链球菌作为实验菌株,分别采用MTT测试、扫描电镜观察和琼脂弥散试验检测材料的接触抗菌能力和溶出抗菌效果。[结果]MTI检测结果显示与细菌共同孵育4小时后,添加EGCG的实验组材料表面细菌活性明显小于阴性对照组,而细菌培养24小时后,实验组与阴性对照组材料表面细菌活性无明显差异,仅有降低的趋势。添加CHX的玻璃离子水门汀在两个时间点均表现出明显的抗菌性能。扫描电镜图像进一步证实了MTT的结果。琼脂弥散试验显示实验组材料和阴性对照组材料均无溶出抑菌能力,添加CHX的阳性对照组材料周围可形成明显的抑菌环。实验五EGCG对玻璃离子水门汀机械性能及释氟行为的影响[材料与方法]商用成品的传统型玻璃离子水门汀Fuji IX作为阴性对照组,两组实验组分别在玻璃离子水门汀中添加0.1%浓度的EGCG和1%浓度的CHX。将各组材料制成标准试样后,使用万能材料测试机检测材料的扰曲强度,使用微硬度仪检测材料的表面微硬度。同时采用离子色谱仪检测添加抗菌物质后玻璃离子水门汀在一周内的释氟行为的变化。[结果]扰曲强度和表面微硬度检测结果可见添加EGCG的玻璃离子水门汀机械性能均有明显增强,而添加CHX的玻璃离子水门汀机械性能有降低趋势,但差别无统计学意义。添加抗菌物质后玻璃离子水门汀在一周内的氟释放行为未受到明显影响。实验六抗菌改性玻璃离子水门汀体内抑菌性能初步评价[材料与方法]选取八名志愿者。将CHX按2%的浓度添加到玻璃离子水门汀和树脂改性玻璃离子水门汀中。制备4mmx4mmx1mm的方形试件,清洗消毒后用聚羧酸锌水门汀固定于志愿者上颌磨牙颊侧,分别于4小时和24小时取下样本,采用激光共聚焦显微镜检测材料表面生物膜中活菌比例,扫描电镜观察材料表面生物膜形貌和细菌聚集状况。[结果]激光扫描共聚焦显微镜统计分析结果显示添加CHX的两组材料表面形成的生物膜中活菌比例明显下降。扫描电镜图像显示添加CHX后,材料表面粘附的细菌形状不规则,对照组材料表面有大量细菌和胞外基质存在。[结论]1.EGCG处理牙本质胶原能够保护胶原结构,使其更耐受胶原酶的降解。在牙本质粘接前使用EGCG预处理牙本质表面能够显著提高牙本质粘接强度和粘接耐久性。2.将一定浓度的EGCG添加到牙本质粘接剂中,能够显著增强粘接树脂的抗菌效果,同时能够增强牙本质粘接的粘接强度和粘接耐久性。添加不多于300μg/mL的EGCG不会影响粘接树脂的聚合度。3.将一定浓度的EGCG添加到玻璃离子水门汀中,具有减少表面细菌附着的趋势,且能增强玻璃离子水门汀的机械性能,为玻璃离子水门汀的改性研究提供了一个新的思路。4.将抗菌改性的牙色材料玻璃离子水门汀在体内原位保持4小时和24小时均显示良好的抑菌性能,表明抗菌改性的充填材料用于临床是可行的。综合考虑本研究的结论,EGCG是对牙色修复材料的一个有效方法,能够在提高材料抗菌性能的同时提高粘接修复的耐久性和玻璃离子水门汀的机械强度,可能在临床上延长充填材料的使用寿命。但其具体的作用机制和临床效果还需要进一步的探讨。