納米銀系抗菌劑在口腔粘接材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

董偉 廖麗斐

摘 要：銀系材料具有一定的抗菌作用，是目前應(yīng)用較為廣泛的材料之一。銀系材料具有廣譜高效的抗菌性、生物安全性高、耐藥性強(qiáng)等特點，因此被廣泛應(yīng)用于涂層、纖維、塑料、陶瓷中，尤其是在醫(yī)療、生物材料等方面受到了眾多研究專家的關(guān)注和重視。在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，銀系納米粒子在復(fù)合樹脂粘接劑、植體涂層等材料的抗菌性應(yīng)用中受到廣泛關(guān)注。隨著材料的發(fā)展和醫(yī)學(xué)技術(shù)的提高，很多研究專家利用不同的方法將銀系納米粒子應(yīng)用于口腔粘接材料中，制備了具有抗菌效果的口腔粘接材料，減少了口腔問題的發(fā)生，在口腔治療過程中起到了一定的抗菌療效。本文介紹了納米銀系抗菌劑的抗菌機(jī)制、應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其未來發(fā)展進(jìn)行了展望，希望能夠為其在口腔粘接材料中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：納米銀系抗菌劑;口腔粘接材料;應(yīng)用現(xiàn)狀;展望

中圖分類號：R780 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2021）06-0068-04

Abstract：Silver-based materials have certain antibacterial effect and are currently one of the widely used materials. Silver-based materials have the characteristics of broad-spectrum and high-efficiency antibacterial properties， high biological safety， and strong drug resistance. Therefore， they are widely used in coatings， fibers， plastics， and ceramics， it has attracted the attention of many experts in medical treatment and biomaterials. In the field of stomatology， silver-based nanoparticles have received widespread attention in the antibacterial applications of composite resin adhesives， implant coatings and other materials. With the development of materials and the improvement of medical technology， many research experts use different methods to apply silver-based nanoparticles to oral adhesive materials to prepare oral adhesive materials with antibacterial effects， which can reduce the occurrence of oral problems. It has a certain antibacterial effect during oral treatment. The paper introduces the antibacterial mechanism and application status of nano silver-based antibacterial agents， and prospects for their future development， hoping to provide references for their application in dental adhesive materials.

Key words：nano silver-based antibacterial agents; oral adhesive materials; application status; prospect

0 引言

納米材料是指尺寸在1～100 nm范圍內(nèi)的一類材料。納米材料的比表面積較高，具有其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、電子、生物等眾多領(lǐng)域中。銀具有廣譜高效的抗菌特性，被廣泛應(yīng)用了數(shù)千年之久，例如，盛放食物和酒類的銀器，用于傷口包扎的銀絲等等，在抗生素生產(chǎn)使用之前用于傷口防感染的藥物主要為銀類化合物。隨著對納米材料的研究，人們逐漸發(fā)現(xiàn)納米銀的抗菌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銀，銀系納米材料的抗菌性吸引了眾多研究專家的關(guān)注，其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多。

目前在口腔醫(yī)療領(lǐng)域樹脂粘接劑已發(fā)展成為主要的粘接材料，但是相對于其他粘接劑來說，樹脂粘接劑表面容易聚集細(xì)菌和菌斑，因此在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用過程中容易引發(fā)炎癥、感染等臨床問題，在其在應(yīng)用過程中受到了一定的限制。因此，為了改善樹脂粘接劑的這一使用缺陷，研究專家在樹脂粘接劑的制備過程中引入了抗菌填料，使其抗菌性得到了有效的改善和提高，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。常用的抗菌劑主要有3大類，分別為無機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、高分子抗菌劑，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，無機(jī)抗菌劑以其抗菌性持久、安全等優(yōu)勢得到廣泛研究和應(yīng)用。無極抗菌劑主要有兩類，一種是將無機(jī)離子通過物理吸附等方法負(fù)載到多孔材料表面，從而制得抗菌劑;另一種是利用自身的光催化特性產(chǎn)生具有殺菌效果的含氧自由基。隨著研究的深入，研究人員將銀系納米材料作為填料加入到符合樹脂粘接劑中，并將其應(yīng)用到醫(yī)療過程中。本文基于此，對納米銀系抗菌劑在口腔粘接材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對其未來發(fā)展進(jìn)行展望，希望能為納米銀系抗菌劑在口腔醫(yī)療過程中的應(yīng)用提供參考。

1 納米銀系抗菌劑的抗菌機(jī)制

銀系納米粒子的直徑范圍為1～100 nm，其比表面積較大，因此在使用過程中能夠在水溶液中分解，釋放出銀離子，從而殺死細(xì)菌，抑制其繁殖能力，無法產(chǎn)生耐藥性。銀系納米粒子的活性較強(qiáng)，因此可以快速的滲透到皮膚2mm進(jìn)行殺菌，對于深層組織感染的殺菌效果較好，通常認(rèn)為銀系納米粒子的抗菌效果與銀離子有關(guān)。下面將從三個方面對銀系納米粒子的抗菌機(jī)制做簡要介紹。

1.1 納米銀系抗菌劑破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)

生物的細(xì)胞膜主要起到選擇性的與外界交換物質(zhì)的作用，因此細(xì)胞膜的完整性直接關(guān)系到細(xì)胞的正常生理代謝。粒徑小于20nm的納米銀系抗菌劑，能夠與細(xì)胞膜中的含硫蛋白結(jié)合，使細(xì)胞膜的完整性受到破壞，影響細(xì)胞膜的正常功能，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。另外，部分銀系納米粒子帶正電，在與某些細(xì)菌的細(xì)胞膜接觸時造成細(xì)胞膜上形成孔洞，迫害細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞膜內(nèi)物質(zhì)滲出，使細(xì)胞凋亡。

1.2 納米銀系抗菌劑誘導(dǎo)產(chǎn)生大量活性氧

隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)納米銀系抗菌劑的抗菌機(jī)制與其誘導(dǎo)活細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧有關(guān)?；钚匝跏羌?xì)胞新陳代謝過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物，當(dāng)細(xì)胞處于納米銀系抗菌劑環(huán)境中時，納米銀系抗菌劑的細(xì)胞毒性會誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，使得活性氧過量累積，破壞細(xì)胞膜，與細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等反應(yīng)，導(dǎo)致DNA損傷以及細(xì)胞凋亡。目前為止，關(guān)于納米銀系抗菌劑誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生活性氧的機(jī)制報道較少，其機(jī)制尚未明朗，具體過程還待研究。

1.3 納米銀系抗菌劑阻斷 DNA 復(fù)制

銀系納米粒子的粒徑較小，因此可以通過細(xì)胞的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞中從而對其造成損傷。細(xì)胞中的DNA是攜帶遺傳信息的重要物質(zhì)，在其受到損傷后會導(dǎo)致細(xì)胞變異或者凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，銀系納米粒子損傷DNA的機(jī)理有兩種可能性，一是銀系納米粒子與DNA中的硫磷相互作用，形成進(jìn)一步的破壞;另一種是銀系納米粒子中的銀離子與DNA的鳥嘌呤結(jié)合，從而對DNA的正常功能造成破壞，細(xì)胞凋亡。

2 納米銀系抗菌劑的抗菌性能研究

納米銀系抗菌劑的研究是近幾年的研究熱點，其有效的抑菌效果引起廣大研究學(xué)者的關(guān)注，并通過大量的研究，證明了其抗菌性能。李福軍等通過物理混合的方式將銀納米粒添加到性樹脂玻璃離子粘結(jié)劑中，如圖1所示，該方法獲得了相應(yīng)的正畸粘接劑，隨后他們對其抗菌性能進(jìn)行了研究分析，并通過實驗證明了銀納米粒的加入在一定程度上對細(xì)菌起到了抑制和殺滅作用，具體的研究結(jié)果如圖2所示（NCS為含納米銀的正畸粘接劑）。另外，曹雪玲等的研究中也證實了納米銀抗菌劑的抗菌效果，如圖3所示。

經(jīng)過大量的實驗研究證明，銀系納米粒子具有高效的抗菌效果，但是其抗菌機(jī)制尚未完全定論，仍需人們探索、研究。

3 納米銀系抗菌劑的應(yīng)用

3.1 納米銀系抗菌劑的添加方式

銀系納米粒子具有很好的抗菌性，其抗菌效果與其粒徑的大小有關(guān)，粒徑越小其抗菌效果越好。在很多研究中，專家們嘗試通過物理或者化學(xué)方法將銀系納米粒子添加到口腔材料中，以提高或者增加材料的抗菌性能。物理方法添加銀系納米粒子的方式主要是通過銀系納米粒子與原材料的分子間作用力將其摻雜到口腔材料中;化學(xué)方式是指銀系納米粒子與原材料中的原子或者分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)鍵而結(jié)合到口腔材料中。在口腔材料的應(yīng)用中口腔粘接材料的使用最為廣泛，因此將銀系納米粒子添加到口腔粘接材料中用于牙體缺損修復(fù)、牙列缺損修復(fù)、正畸粘接等多個方面中，能夠提高口腔粘接材料的抗菌性，減少在牙齒修復(fù)、美容等過程中所造成的炎癥。目前國內(nèi)外的很多研究，都已經(jīng)將納米銀系抗菌劑應(yīng)用于不同的口腔粘接材料中，其所產(chǎn)生的抗菌效果已經(jīng)受到肯定。

3.2 納米銀系抗菌劑作為復(fù)合樹脂充填材料

目前常用的口腔修復(fù)材料主要有3種，分別為金屬及其合金材料類、陶瓷材料類以及樹脂及其復(fù)合材料類。復(fù)合樹脂以其顏色與牙齒顏色相仿、易于加工、價格低廉等優(yōu)勢成為口腔修復(fù)材料中的主要材料。復(fù)合樹脂在口腔修復(fù)中主要用于粘冠、固定義齒黏結(jié)、修復(fù)牙體缺損等方面，是口腔修復(fù)過程中常用的粘接材料，將納米銀系抗菌劑添加到填料或者單體中，可以降低繼發(fā)齲的發(fā)生，表現(xiàn)出良好的抗菌效果。

3.3 納米銀系抗菌劑用于樹脂基托材料

在牙齒缺損或者脫落后，為了替代正常的牙齒從而恢復(fù)正常的咀嚼功能，需要口腔醫(yī)生為其制作義齒，全口義齒主要由兩部分組成，人工牙齒和基托，其中基托主要是作為粘接材料將人共牙連接在一起，制作基托的主要材料便是義齒基托樹脂。通過研究發(fā)現(xiàn)，將納米銀系抗菌劑應(yīng)用與脂基托材料，對于某些細(xì)菌有較好的抗菌效果，且在體外細(xì)胞毒性試驗中未發(fā)現(xiàn)毒性。因此在制作義齒的過程中，在基托樹脂分中添加納米銀系抗菌劑，在通過球磨法將其混合均勻，制成具有抗菌效果的基托樹脂，可以增強(qiáng)義齒的抗菌性，延長其使用壽命。

4 存在的問題及展望

納米銀系抗菌劑在口腔粘接材料中的研究及應(yīng)用越來越多，其所存在的問題也逐漸凸顯：①納米銀系粒子需要在粘接材料中均勻分散才能最大限度的發(fā)揮其抗菌作用，且對粘接材料產(chǎn)生的影響較小，然而目前的還沒有較好的辦法避免納米銀系粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象。②在口腔粘接材料中加入納米銀系抗菌劑后，由于氧化作用造成樹脂的顏色變深。③納米銀系抗菌劑在口腔粘接材料使用過程中，只有一部分會溶解在其中，從而快速的釋放出銀離子，但是這一過程不可逆，以致其在口腔中使用一段時間后，無法繼續(xù)釋放銀離子，抗菌效果為零。④目前為止，關(guān)于納米銀系抗菌劑的抗菌機(jī)制尚不完善，且無可靠的理論基礎(chǔ)支撐，還需要更多的研究加以證實、完善。⑤在對納米銀系抗菌劑的毒理性研究中專家表示，銀系納米粒子的過量攝入可能會對肝臟產(chǎn)生危害，因此，關(guān)于納米銀系抗菌劑的安全性問題尚待進(jìn)一步證實。通過上述關(guān)于納米銀系抗菌劑在口腔粘接材料中的應(yīng)用問題探討發(fā)現(xiàn)，為了擴(kuò)大其應(yīng)用范圍及增強(qiáng)其抗菌效果，未來的主要研究方向應(yīng)該集中在延長其抗菌效果、減少其在使用過程中易氧化的特性等方面。

5 結(jié)語

樹脂類粘接劑因其優(yōu)異的特性成為口腔醫(yī)療中常用的粘接材料，然而在對其抗菌性的研究過程中發(fā)現(xiàn)，樹脂的表面容易黏附細(xì)菌、形成菌斑，在臨床應(yīng)用過程中容易引發(fā)口腔炎癥等臨床問題。為此，經(jīng)過大量的實驗研究證明，納米銀系抗菌劑在口腔樹脂類粘接材料中的添加可以改善口腔炎癥等臨床問題，減少其發(fā)生。但是在研究過程中，納米銀系抗菌劑存在的問題也逐漸凸顯，為了解決這些問題，增強(qiáng)其使用效果，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，仍需不斷努力和探索。

參考文獻(xiàn)

[1]李都紅.口腔臨床常用的粘接材料及未來發(fā)展概述[J].全科口腔醫(yī)學(xué)電子雜志，2019，6（31）：9-10.

[2]劉鑫，任艷，周子軍，等.納米銀抗菌機(jī)理及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017，44（04）：702-708.

[3]張然，吳安琪，施伶俐.納米銀抗菌劑性能評價和應(yīng)用現(xiàn)狀綜述[J].長江大學(xué)學(xué)報（自科版），2015，12（25）：23-25.

[4]朱松.納米銀抗菌劑在口腔醫(yī)學(xué)中的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用潛能[J].口腔材料器械雜志，2012，21（04）：173-176.

[5]楊準(zhǔn)，杜莉.銀系無機(jī)抗菌劑在口腔材料中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J].中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志，2007（04）：233-235.

[6]曹雪玲，陸書來，張東杰，等.納米銀作為抗菌劑的抗菌性能研究[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報，2017，34（11）：30-34.

[7]烏力吉圖，寶力道，寶音巴圖.納米銀系抗菌劑在口腔粘接材料中的研究現(xiàn)狀及展望[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，35（07）：102-104.

[8]楊玲玲，高長青，丁雪佳，等.納米銀抗菌劑對加成型硅橡膠性能的影響[J].特種橡膠制品，2017，38（06）：5-8+38.

[9]何少偉. 含納米銀齒科樹脂材料的合成研究[D].南京：南京大學(xué)，2016.

[10]董波，王美玲，谷巍，等.載銀納米二氧化鈦對玻璃離子水門汀抑菌性的影響[J].口腔醫(yī)學(xué)研究，2016，32（04）：335-337.