乙醇濕粘結(jié)技術(shù)對(duì)全酸蝕粘結(jié)劑粘結(jié)強(qiáng)度和雜化層形態(tài)的影響

王艷開，沈麗娟，李 芳

(陜西西安:1.解放軍323醫(yī)院口腔科，710054;2.第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，710032)

本實(shí)驗(yàn)選用了兩種臨床常用的全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行水濕粘結(jié)和乙醇濕粘結(jié)操作，評(píng)價(jià)兩種粘結(jié)操作技術(shù)對(duì)牙本質(zhì)即刻粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)耐久性的影響，觀察粘結(jié)雜化層的形態(tài)，明確乙醇濕粘結(jié)技術(shù)同臨床常見粘結(jié)劑聯(lián)合應(yīng)用的可行性。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

復(fù)合樹脂 (Z250，3MESPE，美國(guó));52.5 g/L、100 g/L次氯酸鈉溶液(科密歐化學(xué)試劑有限公司，天津);502膠(哈爾濱同林膠粘劑廠);磷酸凝膠(K-etchant，Kuraray，日本)。SMZ645 型體視顯微鏡(Nikon Co.，Tokyo，日本);光固化燈(Dentsply QHL71，美國(guó));EZ-TEST 500N微拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)(Shimadzu Co，Kyoto，日本);SYJ-150A 型低速切割機(jī)(沈陽(yáng)科晶公司);電子數(shù)顯卡尺(LINKS，哈爾濱量具刃具有限公司);掃描電鏡(HitachiS-3400N，日立公司，日本)。

1.2 方法

1.2.1 牙本質(zhì)片的制備

收集新鮮拔除、無(wú)齲且無(wú)明顯磨損的人第三磨牙32個(gè)(知情同意)，刮除殘余結(jié)締組織后置1%氯胺液中，4℃環(huán)境下保存(保存時(shí)間＜1個(gè)月)。應(yīng)用水冷式低速切割機(jī)于釉牙骨質(zhì)界下2～3 mm切除牙根。而后，切除牙冠的牙合1/3暴露中層牙本質(zhì)。經(jīng)體視顯微鏡確定無(wú)釉質(zhì)殘留后，應(yīng)用600目砂紙打磨牙本質(zhì)表面，獲得標(biāo)準(zhǔn)化沾污層。根據(jù)粘結(jié)技術(shù)(水濕粘結(jié)，乙醇濕粘結(jié))和粘結(jié)劑(兩種全酸蝕粘結(jié)劑)(表1)，將牙冠隨機(jī)分為4組(n=8)。

表1 牙本質(zhì)粘結(jié)劑的組成

各組用相應(yīng)牙本質(zhì)處理劑酸蝕牙本質(zhì)片15 s，流水沖洗30 s后倒置于水濕潤(rùn)的濾紙表面，保持脫礦牙本質(zhì)面的濕潤(rùn)。

水濕粘結(jié)組，輕吹脫礦牙本質(zhì)表面，去除多余水分且保持牙本質(zhì)表面濕潤(rùn)，涂布兩層粘結(jié)劑，輕柔吹拂10 s使溶劑蒸發(fā)，而后光固化20 s。再將復(fù)合樹脂加壓堆塑于牙本質(zhì)表面形成6 mm厚樹脂層，每次堆塑2 mm，光照20 s固化。

乙醇濕粘結(jié)組，酸蝕牙本質(zhì)表面倒置于無(wú)水乙醇1 min，避免乙醇濕潤(rùn)的脫礦牙本質(zhì)干燥，減少表面張力的影響。然后，棉球去除多余的乙醇后涂布兩層粘結(jié)劑，而后堆塑樹脂核。

1.2.2 試件制備

粘結(jié)試件于去離子水中37℃儲(chǔ)存24 h，流水沖洗下用低速鋸沿近遠(yuǎn)中向垂直于粘結(jié)界面將牙齒切割成0.9 mm厚的薄片(每個(gè)牙獲得5片)，取中間一片用于粘結(jié)界面觀察。其余牙本質(zhì)片再進(jìn)行切割獲得0.9 mm×0.9 mm的棒狀試件(每個(gè)牙獲得牙本質(zhì)粘結(jié)試件10個(gè))。將試件放入密封管內(nèi)，蒸餾水浸泡待用。每個(gè)牙隨機(jī)選5個(gè)試件水存24 h進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試，另5個(gè)試件浸泡在100 g/L次氯酸鈉液2 h老化處理后進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試。根據(jù)粘結(jié)技術(shù)、粘結(jié)劑種類，共8組粘結(jié)試件進(jìn)行檢測(cè)和分析(表2)。

表2 實(shí)驗(yàn)分組

1.2.3 微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試(Microtensile bond strength，μTBS)

用502膠將各組試件粘固于夾具，將夾具固定于微拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)，加載速度1.0 mm/min至試件破壞。電子數(shù)顯卡尺精確測(cè)量每個(gè)試件橫截面的長(zhǎng)寬，計(jì)算粘結(jié)面積。以試件破壞時(shí)的最大載荷力除以粘結(jié)面積計(jì)算微拉伸強(qiáng)度(MPa兆帕)。

1.2.4 雜化層掃描電鏡觀察

片狀粘結(jié)試件表面370 g/L磷酸凝膠酸蝕15 s，而后在52.5 g/L次氯酸鈉中浸泡10 min，暴露雜化層形態(tài)。蒸餾水漂洗后，經(jīng)乙醇梯度脫水，臨界點(diǎn)干燥和噴金處理后進(jìn)行掃描電鏡觀察(加速電壓5 kV)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 13.0軟件完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)采用3因素方差分析(three-way ANOVA)(3因素分別為粘結(jié)劑、粘結(jié)方法和老化處理)。采用 Tukey＇s honestly significant difference test進(jìn)行組間比較。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 粘結(jié)強(qiáng)度

應(yīng)用水濕粘結(jié)進(jìn)行牙本質(zhì)粘結(jié)時(shí)，兩組粘結(jié)試件水存24 h后，SB-W組的粘結(jié)強(qiáng)度高于PB-W組(P＜0.05)。隨后經(jīng)次氯酸鈉老化處理后，SB-W-O和PB-W-O組均較其相對(duì)應(yīng)無(wú)老化處理組(SB-W 和 PB-W組)的 μTBS值有顯著下降(P＜0.05);但 SB-W-O和PB-W-O組間無(wú)顯著差別(P＞0.05)。

應(yīng)用乙醇濕粘結(jié)進(jìn)行牙本質(zhì)粘結(jié)時(shí)，SB組粘結(jié)試件經(jīng)24 h水存后的粘結(jié)強(qiáng)度(SB-E)明顯高于其水濕粘結(jié)組(SB-W)(P＜0.05)，而PB-E組的μTBS與相應(yīng)的水濕粘結(jié)組PB-W組無(wú)顯著差異(P＞0.05)。老化處理后，兩種粘結(jié)劑的μTBS值(SB-E-O和PB-E-O組)較相應(yīng)老化前(SB-E和PB-E組)均表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)(P＜0.05)，但仍顯著高于老化處理后的水濕粘結(jié)組(SB-W-O和PB-W-O組)(P＜0.05)(表3)。

2.2 粘結(jié)界面掃描電鏡觀察

水/乙醇濕粘結(jié)試件的粘結(jié)劑/牙本質(zhì)界面的掃描電鏡可見粘結(jié)界面的雜化層和樹脂突。兩種粘結(jié)劑的水濕粘結(jié)試件的雜化層多孔且不均一;乙醇濕粘結(jié)試件的雜化層清晰完整、質(zhì)地均一(圖1)。

表3 水濕粘結(jié)和乙醇濕粘結(jié)的粘結(jié)強(qiáng)度比較(MPa)

圖1 水濕粘結(jié)和乙醇濕粘結(jié)獲得粘結(jié)界面的SEM照片(×3 000，HL:雜化層)

3 討論

本實(shí)驗(yàn)選用2種臨床常用的全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行水濕粘結(jié)和乙醇濕粘結(jié)，發(fā)現(xiàn)同水濕粘結(jié)相比，乙醇濕粘結(jié)可獲得相似或者更高即刻粘結(jié)強(qiáng)度，老化處理后的粘結(jié)強(qiáng)度明顯高于相應(yīng)的水濕粘結(jié)組，顯示了更高的粘結(jié)耐久性，并可獲得界限明確、質(zhì)地均一的雜化層。

由于乙醇與水可完全互溶，在乙醇濕粘結(jié)技術(shù)中過(guò)量的乙醇取代了膠原纖維間隙和牙本質(zhì)小管上部的水分。全酸蝕粘結(jié)劑是親水性單體和疏水性單體的混合物。由于疏水性單體和親水性單體在乙醇中的溶解性均較好［1］，全酸蝕粘結(jié)劑可滲透膠原纖維網(wǎng)的間隙中，防止膠原被內(nèi)源性蛋白酶降解。而水濕粘結(jié)操作中，膠原纖維周圍存在的殘留水分可能導(dǎo)致牙本質(zhì)粘結(jié)劑的分離［2-4］，從而導(dǎo)致膠原纖維周圍的粘結(jié)單體聚合不全，粘結(jié)界面存在空隙，影響粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)持久性。

乙醇不但是粘結(jié)樹脂的良好溶劑，而且可使膠原纖維網(wǎng)中的蛋白多糖凝膠塌陷。蛋白多糖凝膠被認(rèn)為充填于膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)中［5-6］，阻礙樹脂單體的滲入［7］。因此乙醇濕潤(rùn)的膠原纖維網(wǎng)中的蛋白多糖凝膠塌陷，有利于樹脂滲入包裹膠原纖維。此外，乙醇可使膠原纖維徑向收縮［8-9］，從而擴(kuò)大膠原纖維網(wǎng)絡(luò)的間隙，促進(jìn)樹脂浸潤(rùn)。因此，乙醇濕粘結(jié)技術(shù)有利于樹脂滲透到膠原蛋白網(wǎng)的深層，獲得更佳的雜化層和粘結(jié)效果。

牙本質(zhì)基質(zhì)中殘留的水分以及粘結(jié)界面存在的親水結(jié)構(gòu)域使雜化層具有半透膜的性質(zhì)，水可在固化的粘結(jié)界面移動(dòng)［10］。雜化層的膠原纖維和樹脂可能發(fā)生水解，影響界面的長(zhǎng)期性能［4，11］，造成粘結(jié)界面老化后的強(qiáng)度下降。盡管本實(shí)驗(yàn)采用的簡(jiǎn)化乙醇濕粘結(jié)技術(shù)(乙醇浸泡1 min)可使全酸蝕粘結(jié)劑表現(xiàn)出更佳的粘結(jié)耐久性，但同疏水粘結(jié)劑和常規(guī)乙醇濕粘結(jié)的組合相比，粘結(jié)穩(wěn)定性仍然相對(duì)較差。因此本實(shí)驗(yàn)并不是否認(rèn)疏水粘結(jié)劑通過(guò)乙醇濕粘結(jié)技術(shù)可獲得更為耐久的雜化層［8-9］，而是認(rèn)為簡(jiǎn)化的乙醇濕粘結(jié)操作可使目前廣泛應(yīng)用的親水全酸蝕粘結(jié)體系表現(xiàn)出更好的粘結(jié)效果，從而為他們的臨床應(yīng)用提供一種可能的操作方式。

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