氮摻雜納米二氧化鈦用于可摘局部義齒樹脂基托消毒的初探*

郭 瑞 唐曉君 王亞宇 盧 怡

牙列缺損作為口腔臨床中的多發(fā)病，最常見的修復(fù)方式就是可摘局部義齒修復(fù)?？烧植苛x齒在恢復(fù)患者咀嚼，美觀等功能的同時，也帶來了繼發(fā)隱患。由于義齒基托需與口腔黏膜接觸，其攜帶的病源菌常成為院內(nèi)感染的媒介[1,2]。因此，戴入口腔前，如何對義齒進(jìn)行有效消毒尤為重要。目前，臨床上義齒消毒方法很多，以消毒劑浸泡法最常見，但都存在一些弊端[3]。Machado等[4]認(rèn)為氯己定浸泡會增加軟襯材料的表面粗糙度，使細(xì)菌更易附著。研究表明4%洗必泰會降低義齒基托表面硬度[5]。還有研究發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉會使金屬基托表面變暗、出現(xiàn)點狀腐蝕[6]。近年來，納米TiO2以其抗菌譜廣，無污染等優(yōu)勢在口腔抗菌領(lǐng)域的應(yīng)用成為學(xué)者的研究熱點。Aita等[7]報道了紫外線照射TiO2植體可有效減少口內(nèi)細(xì)菌附著以及菌斑形成。研究發(fā)現(xiàn)[8]光催化TiO2可有效改善種植體材料的抗菌性，降低種植體周圍炎的發(fā)生率。但納米TiO2只有在紫外光照射下才能發(fā)揮抗菌作用，極大限制了應(yīng)用。為了更好解決這一問題，本課題組合作單位北京科技大學(xué)在前期研究中使用氮摻雜技術(shù)成功制備出氮摻雜納米二氧化鈦(納米N-TiO2)，使得該材料的性能在可見光照射下即可被激發(fā)，突破了這一應(yīng)用局限[9,10]?，F(xiàn)報道如下，以期觀察其對可摘局部義齒樹脂基托的消毒效果。

1.材料與方法

1.1 實驗材料 1wt%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的納米N-TiO2懸濁液(有效成分為氮摻雜銳鈦礦型納米TiO2，平均粒徑＜65nm，相對密度3.8-3.9g/cm2，pH=7-8；北京科技大學(xué)提供)；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%戊二醛溶液(北京聯(lián)昌衛(wèi)生消毒用品有限公司)。

1.2 病例選擇 病例來自我院口腔修復(fù)科就診的牙列缺損患者60例。選擇標(biāo)準(zhǔn)為：肯式一類牙列缺損，即牙弓兩側(cè)后部牙缺失，遠(yuǎn)中為游離端，無天然牙存在。缺牙區(qū)牙槽骨高度、寬度中度吸收，黏膜組織基本正常、無炎癥、增生等病變。

1.3 實驗分組 隨機(jī)分為均等2組(實驗組和對照組)，常規(guī)取模、灌模、頜位記錄，送加工廠制作、返回，送微生物室檢測。實驗組使用納米N-TiO2對義齒進(jìn)行消毒；對照組使用2%戊二醛溶液進(jìn)行消毒。

1.4 方法

1.4.1 采集區(qū) 以可摘局部義齒左右第一磨牙弧形連線為采樣中心區(qū)域。磨光面：樹脂基托區(qū)，樹脂基托-樹脂牙銜接區(qū)；組織面：相對應(yīng)的樹脂基托區(qū)；人工牙咬合面區(qū)，各選取1cm×1cm為采樣區(qū)。

1.4.2 采樣方法 按照《醫(yī)療機(jī)構(gòu)消毒技術(shù)規(guī)范》[11]中不規(guī)則物體表面的采樣方法進(jìn)行采樣。首先，使用無菌棉簽蘸取生理鹽水，反復(fù)擦拭義齒的不同輪廓區(qū)域(面積為1cm×1cm)，然后將其放入5ml的生理鹽水中，稀釋20次，然后從中取0.1ml并接種到血瓊脂培養(yǎng)皿。在35℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，進(jìn)行菌落計數(shù)(CFU/cm2)。

1.4.3 消毒方法 實驗組將義齒完全浸泡在納米N-TiO2懸濁液中5min；對照組將義齒完全浸泡在2%戊二醛溶液中30min。消毒后將樣本用無菌鑷子取出，按照上述采樣方法進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)與計數(shù)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。進(jìn)行卡方檢驗，P＜0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.結(jié)果

兩種方法對義齒表面消毒前后的細(xì)菌菌落數(shù)結(jié)果比較(表 1)。

在義齒制作完成后，未進(jìn)行消毒前，兩組義齒表面的細(xì)菌菌落數(shù)均值分別為620±50(CFU/cm2)、694±80(CFU/cm2)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；實驗組在消毒后義齒表面的細(xì)菌菌落數(shù)均值為3±1(CFU/cm2)，殺菌率為100%，與消毒前差異有明顯統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)；對照組在消毒后義齒表面的細(xì)菌菌落數(shù)均值為33±4(CFU/cm2)，殺菌率為89.9%；與消毒前差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)；進(jìn)行義齒消毒后，實驗組與對照組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜ 0.05)。

表1 兩種方法消毒前后義齒表面的細(xì)菌菌落數(shù)(x±s)

3.討論

隨著齲病，牙周病以及退行性老年病變發(fā)病率的增加，造成牙齒缺失，牙列缺損的人群越來越多。可摘局部義齒以其適應(yīng)證廣泛，價格適中等優(yōu)點，仍是現(xiàn)如今牙列缺損的主要修復(fù)方法之一[12],然而，口腔是由多種微生物通過競爭、拮抗、共棲等相互影響作用形成的一個相對平衡的動態(tài)內(nèi)環(huán)境[13]，甲基丙烯酸樹脂作為活動義齒基托的主要組成成分，在戴入口腔后，由于其自身表面的粗糙度等因素，會使口腔內(nèi)的微生態(tài)平衡遭到破壞[14],并且義齒表面菌斑沉積的速度也更快，從而造成口內(nèi)天然牙齲病，牙周病，義齒性口炎等疾病的發(fā)病率增加。有研究報道還可進(jìn)一步引起肺部和胃腸部的感染[15]，此外，在義齒的制作，加工，技師非標(biāo)準(zhǔn)操作等流程中，都會產(chǎn)生污染。

化學(xué)劑浸泡是目前常用的義齒消毒方法，如過氧乙酸、戊二醛等，作為高效消毒劑，其對細(xì)菌、真菌、病毒和芽孢等都有殺滅作用[16]，但也存在一些弊端。Stuart[17]等報道過氧乙酸不宜長期用于義齒基托的消毒，會對黏膜組織造成一定程度的損傷；在滅菌同時，其分解產(chǎn)物易產(chǎn)生再次污染[18]。因此，尋找合適的消毒材料尤為重要。

本組實驗采用的納米N-TiO2材料作為一種新型光催化材料，采用同步晶化與氮摻雜工藝，以無機(jī)助劑為分散系制成。有效成分是1wt%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的納米N-TiO2懸濁液，不溶于水，不溶于稀堿、稀酸，溶于熱濃硫酸、鹽酸、硝酸，熱穩(wěn)定性好，室溫條件下可穩(wěn)定存儲超過120d以上[9]。納米N-TiO2在室內(nèi)自然光下直接將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，良好的解決了單純TiO2禁帶寬度(3.2eV)大[19]，需要紫外線作為光源的問題。在發(fā)揮抗菌作用時，通過光線照射使其本身發(fā)生電子躍遷，反應(yīng)產(chǎn)生的電子和空穴與所其表面吸附的氧氣和水發(fā)生反應(yīng)，生成大量的羥基自由基和超氧自由基，將菌體蛋白質(zhì)等有機(jī)物分解，生成二氧化碳，水等簡單無機(jī)物，使細(xì)菌喪失修復(fù)功能，最終導(dǎo)致死亡[10]。同時，納米N-TiO2反應(yīng)生成的分解產(chǎn)物也不會造成環(huán)境污染[20]。已用于室內(nèi)空氣凈化及醫(yī)院診室空氣消毒的初期研究[21-23]，初步證實納米N-TiO2對醫(yī)院常見致病菌如白色念珠菌、大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌等有較好的抑菌效果[24]，且消毒效果穩(wěn)定[25]。

本實驗選用臨床常用的戊二醛消毒劑與納米N-TiO2進(jìn)行對照研究，通過對可摘局部義齒表面細(xì)菌菌落數(shù)的采集與培養(yǎng)計數(shù)，在義齒制作完成未進(jìn)行消毒前，兩組義齒表面的細(xì)菌菌落數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，均超出《消毒技術(shù)規(guī)范》的允許范圍。表明，義齒制作完成后表面存在嚴(yán)重污染；進(jìn)行消毒后，實驗組(納米N-TiO2)與對照組(2%戊二醛)義齒表面細(xì)菌菌落數(shù)明顯降低，均達(dá)到消毒標(biāo)準(zhǔn)，兩組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。表明，使用納米N-TiO2對義齒表面的消毒效果優(yōu)于戊二醛。

本實驗中，義齒必須在2%的戊二醛中完全浸泡30min，才能達(dá)到滅菌效果[26,27]，而使用納米N-TiO2對義齒浸泡消毒僅需5min就可徹底殺滅義齒上附著的微生物。表明納米N-TiO2消毒效果的時效性強(qiáng)。

目前，臨床上對活動義齒的消毒方法尚未達(dá)成共識。本組研究使用的納米N-TiO2對義齒的消毒效果初期實驗結(jié)果顯著，但尚處于研究階段，其在實際環(huán)境中多種病菌污染、其他有機(jī)物干擾、氣溫濕度影響等情況下的消毒效果尚未報道，以及消毒后義齒表面是否會有殘留，殘留物能否容易清除，對義齒機(jī)械性能是否會產(chǎn)生影響等問題，還須進(jìn)一步研究證實。