提高口腔粘接劑滲透作用的研究進展

馬雪婷 呂長海 劉波

[摘要]隨著口腔粘接技術的發(fā)展，牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)在簡化操作的基礎上，相關性能不斷提高，臨床運用越來越廣泛，是目前研究的熱點。牙本質(zhì)粘接主要是基于混合層（Hybrid layer）和樹脂突（Resin tag）的結(jié)構(gòu)基礎上，粘接劑能否有效滲入牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)中，并與殘留的羥基磷灰石融合形成完全的聚合反應，穩(wěn)定的混合層是實現(xiàn)高質(zhì)量粘接的關鍵。本文對如何改善粘接劑滲透作用的研究作一綜述，為臨床粘接劑的應用提供參考。

[關鍵詞]牙本質(zhì);混合層;粘接強度;滲透作用

[中圖分類號]R781.1? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2022）06-0178-04

Research Progress on Improving the Permeation of Oral Adhesive

MA Xueting，LYU Changhai， LIU Bo

（Department of Stomatology， Stomatological Hospital Affiliated to Kunming Medical University， Kunming 650106， Yunnan， China）

Abstract： With the development of oral adhesive technology， the dentin adhesive system has been widely used in clinical practice and its related performance has been improved on the basis of simplified operation.Dentin bonding is mainly based on the hybrid layer and resin tag structure. Whether the adhesive can effectively penetrate into the collagen fiber network of dentin and fuse with the residual hydroxyapatite to form a fully polymerized and stable mixed layer is the key to obtain high-quality bonding.This article reviews the research on how to improve the penetration of adhesives and provides reference for the clinical application of adhesives.

Key words： dentin; hybrid layer; bond strength; permeation

隨著“微創(chuàng)”理念的深入，以及對美觀要求的提升，復合樹脂因其具有優(yōu)良的物理機械性能，色澤美觀、操作方便等優(yōu)點而廣泛用于牙體缺損的修復治療。復合樹脂充填體的固位，主要通過牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)在修復材料和牙齒組織之間產(chǎn)生牢固而有效的粘合，修復效果與粘接系統(tǒng)的性能密切相關。光固化復合樹脂及粘接劑是在固化過程中，由可流動的糊劑凝固成密度更大的固體，會出現(xiàn)一定的聚合收縮，當收縮應力大于界面結(jié)合力時，界面破壞產(chǎn)生微小裂隙，出現(xiàn)邊緣微滲漏，導致復合樹脂充填失敗[1]。因此，臨床充填修復的成敗與牙本質(zhì)粘接效果密切相關。

1? 牙本質(zhì)粘接劑的作用機理

1955年，Buonocore將酸蝕技術引入牙釉質(zhì)粘接，奠定了現(xiàn)代口腔粘接學的基礎[2]。但臨床上的粘接操作面多數(shù)是由牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)共同組成，且牙本質(zhì)粘接面積往往遠大于釉質(zhì)。與牙釉質(zhì)相比，牙本質(zhì)在化學組成上含更多的水和有機物，牙本質(zhì)小管內(nèi)含牙本質(zhì)液，且與髓腔相通，被切割后牙本質(zhì)液外溢使操作面處于濕潤狀態(tài)，牙本質(zhì)酸蝕后會因膠原纖維失去礦物質(zhì)而塌陷[3]。所以，牙本質(zhì)粘接是目前研究的一大難題。

研究表明，牙本質(zhì)粘接是建立在粘接界面形成的混合層和樹脂突結(jié)構(gòu)基礎上的[4]，混合層是未固化的樹脂粘接劑擴散到暴露的膠原纖維支架中，其內(nèi)既有牙本質(zhì)的膠原纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又有滲入的粘接劑成分，這些結(jié)構(gòu)互相滲透，形成微機械鎖結(jié)[5]。樹脂與牙本質(zhì)形成粘接時，混合層是最有效的機械固位方式[6]。

2? 影響牙本質(zhì)粘接的主要因素

研究發(fā)現(xiàn)，當修復體與牙本質(zhì)間的粘接界面密合度不佳時，會存在微小通道，即微滲漏和納米滲漏。水分及細菌代謝產(chǎn)物等可由此作用于牙本質(zhì)，引起混合層的降解，導致粘接強度下降。造成粘接界面密合性不佳的主要原因有：粘接劑的不完全滲透、混合層中膠原蛋白的水解、牙本質(zhì)粘接劑溶劑的殘留、牙本質(zhì)膠原纖維間蛋白聚糖水凝膠的作用以及其他咬合力因素等[7]。其中，混合層中膠原基質(zhì)的水解是主要原因，而缺乏粘接劑保護的膠原纖維更易發(fā)生水解。若粘接劑完全滲透到脫礦牙本質(zhì)基質(zhì)中，形成高質(zhì)量的混合層，就能有效防止微滲漏的發(fā)生，保證粘接界面的完整性，提高粘接強度。若粘接劑滲透不充分，粘接界面容易產(chǎn)生裂隙，水和微生物可以滲透，使膠原纖維降解，粘接強度下降。

不同部位的牙本質(zhì)小管，其密度、直徑不同，對牙本質(zhì)粘接影響明顯[5]。隨著“微創(chuàng)治療”理念的深入，臨床上的粘接基底多由正常牙本質(zhì)和齲壞內(nèi)層脫礦牙本質(zhì)共同構(gòu)成。脫礦牙本質(zhì)表面礦化程度較高，牙本質(zhì)小管中大量礦物鹽沉積，酸蝕的過程不能使堵塞的牙本質(zhì)小管有效開放，阻礙了粘接劑的滲透，不易形成樹脂突[8]。與正常牙本質(zhì)相比，脫礦牙本質(zhì)形成的混合層較厚、多孔疏松、樹脂突較少、無側(cè)枝、膠原纖維和混合層強度均較弱，粘接強度明顯降低[9]。所以，如何有效提升粘接劑滲透功能，對牙本質(zhì)粘接意義重大，目前的研究主要從材料本身的改進以及材料使用過程的改良來進行。

3? 改善牙本質(zhì)粘接劑滲透作用

3.1 改進粘接劑的成分

3.1.1 有機溶劑的運用：1991年，Kancal[10]對AI-Bond粘接系統(tǒng)研究時發(fā)現(xiàn)，在潤濕的牙本質(zhì)表面會產(chǎn)生更好的粘接效果，明顯增強了牙本質(zhì)即刻粘接強度[11-12]，由此提出了牙本質(zhì)“濕粘接”的概念。但牙本質(zhì)殘存水量過高也會導致粘接強度和粘接耐久性降低。為保持牙本質(zhì)界面良好潤濕度的同時減少殘存水量，丙酮、乙醇等有機溶劑被運用到粘接劑中。溶劑在固化前揮發(fā)，減少了牙本質(zhì)小管內(nèi)及粘接界面表面的水分殘留，引導粘接基質(zhì)充分滲透。丙酮揮發(fā)性較強，有效清除水分的同時，提高了滲透作用[13]。但在有效期內(nèi)多次使用后，剩余粘接劑內(nèi)溶劑因揮發(fā)濃度下降，對粘接界面的滲透性減弱，最終影響到粘接強度。乙醇基粘接劑效前揮發(fā)較丙酮基粘接劑少，在有效帶走多余水分的同時，仍能保持相對穩(wěn)定的粘接性能，所以，乙醇基粘接劑在目前粘接系統(tǒng)中運用廣泛，取得了較好的粘接效果[14]。

3.1.2 親水性單體的運用：混合層牙本質(zhì)基質(zhì)為親水性，而粘接劑基本成分是疏水性的，因此，牙本質(zhì)基質(zhì)與粘接劑單體之間是不相容的。為了幫助疏水組分的滲透，獲得良好的粘接效果，甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）等親水性單體常用在粘接劑中[15]。HEMA的一個優(yōu)點是在室溫下使用可見光照射，可以在10～20 s內(nèi)實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率。然而，甲基丙烯酸酯基粘接劑中的酯鍵本質(zhì)上易于水解，在低pH值和高溫下水解會加速。酯鍵水解導致粘接劑降解和復合材料/牙齒界面密閉性下降。且Bis-GMA/HEMA系統(tǒng)在無水條件下比較穩(wěn)定，接觸水后，親水組分和疏水組分會發(fā)生分離，使粘接界面破壞。因此，如何提高粘接劑的穩(wěn)定性還需進一步研究。

3.1.3 多功能單體及新型填料的運用：為提高粘接劑的穩(wěn)定性，有學者對粘接劑Bis-GMA/HEMA系統(tǒng)進行改性，增強穩(wěn)定性的同時也部分取代了疏水組分。比如：改用甲硅烷基官能化的甲基丙烯酸酯（BiSCMa）和平衡的兩性氨基硅烷官能化的甲基丙烯酸酯（ASMA）作為多功能單體，既作為引發(fā)劑又作為交聯(lián)劑，同時還能提高粘接劑抵抗水解的能力，有很好的運用前景[16-17]。疏水性組分在固化后主要對粘接劑的機械強度起作用，為了保持高滲透性，樹脂粘接劑通常不含有無機填料，在口腔功能運動過程中，由于沒有良好的機械性能，容易發(fā)生蠕變或循環(huán)疲勞，從而導致粘接修復的失敗。為提高粘接劑的穩(wěn)定性，有學者將納米填料加入到粘接劑中，起到一定的納米增強作用，可有效減少邊緣微滲漏和內(nèi)應力[18]。目前，二氧化硅是粘接劑中最常用的無機填料之一，但其是親水性的，與疏水性樹脂間的親和力受到一定限制。因此，有研究在粘接劑中加入新型填料（如：硅烷偶聯(lián)化的二氧化硅、氮化硼等）[19-20]，通過使用硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理，填料與疏水性組分之間的相互作用得以改善，從而促進粘接劑疏水成分的有效滲透，并增加了其表面的礦物沉積，增強了樹脂-牙本質(zhì)界面的穩(wěn)定性。

3.2 臨床操作方法改進

3.2.1 不同酸蝕體系的選擇：目前，牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)分為酸蝕-沖洗型和自酸蝕型。酸蝕-沖洗型粘接系統(tǒng)用磷酸同時處理牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)，玷污層被完全去除，小管周圍和管間牙本質(zhì)的礦化組織被酸性作用溶解，增加了微機械固位。但研究發(fā)現(xiàn)[21]，粘接劑在滲透過程中不能夠完全進入至脫礦全層，暴露的牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)不能完全封閉。自酸蝕粘接系統(tǒng)對牙本質(zhì)同時進行脫礦和滲透，由于牙本質(zhì)小管液流動的因素，單體和水的替換受到影響，牙本質(zhì)的脫礦深度和粘接劑的滲入深度往往不一致[22]。所以，無論是酸蝕-沖洗型還是自酸蝕型粘接系統(tǒng)，粘接界面都會出現(xiàn)老化，導致粘接強度下降[23]。經(jīng)典的三步法酸蝕-沖洗型粘接系統(tǒng)至今仍被認為是牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)的金標準，其次是兩步自酸蝕粘接劑，一步法自酸蝕粘接劑持久性最低，但由于其操作時間短和低技術敏感性，可能具有最佳的未來前景[24]。

3.2.2 酸蝕劑濃度及酸蝕時間選擇：酸蝕劑的濃度高低對牙本質(zhì)的脫礦深度有一定影響，決定了粘接劑能否滲入脫礦全層。較高濃度的酸蝕劑，使牙本質(zhì)脫礦過深，導致深層的膠原纖維不能被粘接單體所包裹;而使用低濃度的酸蝕劑可能存在牙本質(zhì)脫礦深度不夠，從而影響牙本質(zhì)粘接強度。在臨床上，推薦使用30%～40%的磷酸進行酸蝕，以獲得最佳粘接效果。

酸蝕時間的不同，對牙本質(zhì)粘接的強度和持久性影響很大。通常認為，酸蝕時間過短，牙本質(zhì)表面不能夠充分脫礦，而延長酸蝕時間，牙本質(zhì)脫礦深度增加，粘接劑不能滲入牙本質(zhì)脫礦全層，使界面破壞。研究證明，粘接劑在酸蝕15 s后，便取得了較高的牙本質(zhì)粘接強度[25]。酸蝕時間也受牙齒礦化程度、酸蝕劑種類等影響，有研究表明，氟斑牙的釉質(zhì)礦化不良影響酸蝕效果，適當延長酸蝕時間可提高粘接強度。而乳牙的礦化程度低，與恒牙相比，乳牙在同等酸蝕時間下脫礦深度較深，所以，過長時間的酸蝕會影響乳牙牙本質(zhì)的粘效果[26]。

3.2.3 乙醇“濕粘接”：Pashley等提出了乙醇“濕粘接”技術，即運用乙醇預處理牙本質(zhì)表面，通過揮發(fā)作用置換出水分，破壞膠原纖維間的蛋白聚糖水凝膠，形成疏水性的粘接界面，使疏水性粘接劑更易于滲入混合層中，與膠原纖維包裹在一起，減少基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinase，MMPs）的產(chǎn)生，從而提高粘接強度和耐久性[12，27]。目前大量研究[28-29]顯示，應用乙醇“濕粘接”技術可提高樹脂牙本質(zhì)的粘接強度，魏裕等[30]研究發(fā)現(xiàn)梯度乙醇預處理牙本質(zhì)表面可補償粘接劑效前揮發(fā)效應，丙酮基和乙醇/水基粘接劑兩種不同溶劑的粘接劑獲得的粘接強度均較水濕粘接條件下明顯提高。

3.2.4 增加涂布次數(shù)：有學者提出，自酸蝕粘接劑由于酸蝕作用降低，可通過增加粘接劑的涂布次數(shù)增強酸蝕作用，形成穩(wěn)定的混合層，增加抗水解能力，提高粘接強度[31]。但也有人持相反態(tài)度。Fujiwara S等[32]實驗發(fā)現(xiàn)，通用型和一步法自酸蝕粘接劑，在涂布2次后所取得的粘接強度高于涂布1次的，但對于兩步法自酸蝕粘接劑，涂布1次的粘接效果最佳。另一研究發(fā)現(xiàn)，第5代全酸蝕粘接劑和第6、7代自酸蝕粘接劑，涂布次數(shù)如超過3次，粘接強度均會降低[33]。

3.2.5 氣槍加壓吹拂：陳吉華等[34]學者嘗試通過物理方法來增加粘接劑的滲透性，認為通過氣槍加壓吹拂，能促進粘接劑的有效滲透，從而減少牙本質(zhì)粘接界面納米滲漏的發(fā)生，提高牙本質(zhì)粘接的強度與耐久性。劉龔等[35]研究與其一致，但其認為強吹可能會導致粘接劑層過薄，影響到樹脂與牙本質(zhì)之間的粘接，在一定程度上會降低界面封閉性，涂布一層粘接劑強吹，再涂布一層粘接劑輕吹的方法在粘接強度與耐久性方面可能有優(yōu)勢。然而，這種方法臨床操作復雜、技術敏感性高，長期穩(wěn)定性有待進一步評估。

3.2.6 改進光固化方式：光固化燈是影響聚合效率的主要因素之一，臨床中，使用光源的種類、光照的強度和方向、光照時間、光照距離等均會對單體轉(zhuǎn)化產(chǎn)生影響，從而影響樹脂與粘接系統(tǒng)的固化效果[36]。目前，發(fā)光二極管（Light emitting diode，LED）固化燈因其發(fā)射光的波長在470 nm附近，是光固化樹脂凝固的敏感波長，在臨床使用率極高。傳統(tǒng)觀點認為，具有較高強光的光固化燈對提高單體轉(zhuǎn)化率具有重要意義，單體轉(zhuǎn)化率越高，力學性能越好，但使用強光源照射時，單體會在短時間內(nèi)急劇轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生較大的聚合收縮力，從而影響粘接材料與牙體組織的邊緣密合性[37]。目前研究發(fā)現(xiàn)，軟啟動聚合（Soft-start polymerization）通過改變光照強度，能改善光固化復合樹脂的邊緣強度和力學性能。同時，光強在空氣中隨照射距離的增加而呈指數(shù)衰減，因此，為保證充分固化，必須盡量減少光照距離以及保證足夠的光照時間。

雖然光固化燈的性能不斷改善，但在臨床使用中，受投照角度、投照距離及投照時間等影響較大，操作中技術敏感較強，且相應的應用指導或準則并不完善。因此，優(yōu)化光固化燈的性能是未來的發(fā)展趨勢。

3.3 其他：有研究發(fā)現(xiàn)，通過應用電流輔助儀（Electro Bond; Seti， Rome， Italy）來輔助涂布粘接劑，通過提高牙本質(zhì)與粘接劑之間的電勢差，改善樹脂單體對牙本質(zhì)的滲透性，減少粘接界面的納米滲漏，提高粘接強度[38-39]。

牙本質(zhì)粘接界面強度與混合層的質(zhì)量密切相關，如何提高混合層的質(zhì)量是關鍵[2，5]。牙本質(zhì)粘接劑能否有效滲入牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)內(nèi)，形成穩(wěn)定的混合層，對取得即刻良好的粘接效果，以及與牙本質(zhì)粘接的耐久性密切相關?；旌蠈咏到狻⑺?、樹脂水解及膠原纖維網(wǎng)塌陷等問題造成粘接界面老化，影響了長期粘接效果[40]。通過對粘接劑滲透作用的研究，可有效提高混合層質(zhì)量，達到較好的粘接效果，為臨床粘接劑的應用提供參考，能最大程度地保存健康的牙體組織，提高修復體與牙體硬組織的粘接強度，延長修復體的壽命。

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[收稿日期]2020-11-24

本文引用格式：馬雪婷，呂長海，劉波.提高口腔粘接劑滲透作用的研究進展[J].中國美容醫(yī)學，2022，31（6）：178-181.