聚多巴胺抑制釉質(zhì)脫礦及促進(jìn)再礦化的體外研究

牙釉質(zhì)脫礦通常被稱為釉質(zhì)白斑（white spot lesions，WSLs）是正畸治療中最常見的并發(fā)癥。目前大多數(shù)報(bào)告顯示釉質(zhì)脫礦的發(fā)生率為50% ～70%

。成熟牙釉質(zhì)主要由六棱柱的羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）晶體組成。在牙齒發(fā)育過程中，負(fù)責(zé)形成牙釉質(zhì)的成釉細(xì)胞在成熟階段會(huì)發(fā)生程序性的細(xì)胞死亡，釉質(zhì)一旦受損則不能被生物修復(fù)或替換

。因此，需要對(duì)正畸致WSLs 進(jìn)行預(yù)防和適當(dāng)?shù)闹委?/p>

。

近年來，多巴胺（dopamine）輔助HA 形成是研究熱點(diǎn)，聚多巴胺（polydopamine，PDA）薄膜的存在為合成HA 提供了一種創(chuàng)新的仿生方法

。DA 可以在堿性條件下通過氧化自聚反應(yīng)在各種形狀和材料類型上產(chǎn)生一個(gè)PDA 薄膜

。DA 形成的PDA薄膜不僅是一種可用于修飾各種基底表面的簡(jiǎn)單、通用的材料，而且可以改善生物相容性和親水性

。PDA 與基質(zhì)有強(qiáng)烈的共價(jià)作用，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，PDA 涂層具有良好的耐久性，可在水環(huán)境中長(zhǎng)期使用。在Xi 等

的研究中，PDA 涂層在60 ℃的去離子水中浸泡36 d 后仍然穩(wěn)定，而且親水性能在長(zhǎng)時(shí)間的洗滌后仍能保持良好。本實(shí)驗(yàn)以DA自聚形成的PDA 為成核中心，通過仿生礦化法誘導(dǎo)生成HA，觀察PDA 對(duì)離體牙釉質(zhì)脫礦的抑制作用及在脫礦牙釉質(zhì)表面誘導(dǎo)HA 生成的情況，為預(yù)防和治療WSLs 提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

多巴胺鹽酸鹽（北京索萊寶科技有限公司，中國(guó)），超聲清洗機(jī)（KQ5200，昆山超聲儀器有限公司，中國(guó)），能量色散光譜儀（Hitachi S-4800，日立公司，日本），低速切割機(jī)（IsoMet 1000，Buehler Ltd，Lake Bluff IL，美國(guó)），掃描電鏡（nSM-5600LV，Nicolet，美國(guó)），傅里葉變換紅外光譜儀（NEXUS 670，喬爾有限公司，日本）。

1.2 人工脫礦液的配置

按表1 配置人工脫礦液，用5.0 mL KOH 調(diào)整pH 為4.5，最終以去離子水定容至1 000 mL。

1.3 模擬體液的配置

配置模擬體液（simulated body fluid，SBF），各離子濃度：Na

142.0 mmol/L，K

5.0 mmol/L，Mg

1.5 mmol/L，Ca

2.5 mmol/L，Cl

147.8 mmol/L，HOCO

4.2 mmol/L，HPO

1.0 mmol/L，SO

0.5 mmol/L。以去離子水定容。

1.4 多巴胺溶液的配置

圖1a 顯示實(shí)驗(yàn)組牙釉質(zhì)表面的PDA 薄膜形貌均勻、光滑、平整。圖1b 顯示將對(duì)照組牙釉質(zhì)進(jìn)行脫礦3d 處理后，牙釉質(zhì)表面形成蜂窩狀孔隙，大小一致，同時(shí)釉柱結(jié)構(gòu)被溶解破壞。圖1c 顯示實(shí)驗(yàn)組牙釉質(zhì)脫礦3d 后形成的孔隙較小，零散分布，同時(shí)孔隙較淺。圖1d ～1f 為脫礦處理后對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組隨之進(jìn)行再礦化7d 后的SEM 圖。圖1d 可以看到對(duì)照組牙釉質(zhì)表面有大小不等的絮狀礦物質(zhì)沉積，無具體外形，結(jié)晶度差。圖1e、1f 圖顯示實(shí)驗(yàn)組的牙釉質(zhì)表面產(chǎn)生了片狀晶粒，生長(zhǎng)呈明顯方向性，生長(zhǎng)規(guī)律，排列均勻一致。

1.5 牙釉質(zhì)標(biāo)本準(zhǔn)備與脫礦處理

本實(shí)驗(yàn)已通過蘭州大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院倫理委員會(huì)審批（批號(hào)：LZUKQ-2020-037）。收集20 顆新鮮拔除的牛下頜切牙，要求完整無缺損，釉質(zhì)發(fā)育正常。潔牙機(jī)去除菌斑色素后自牙頸部截去牙根，切成5 mm×5 mm×1 mm 的釉質(zhì)切片，共20 片，紗條拋光后備用。將準(zhǔn)備好的釉質(zhì)切片隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，各組10 片，實(shí)驗(yàn)組樣本懸吊于新鮮配制的多巴胺溶液中，室溫，避光下靜置24 h，制備PDA 涂層，取出后用去離子水超聲清洗20 min，N

干燥；對(duì)照組不處理。

企業(yè)以及物資采購(gòu)員自身必須明確其崗位職責(zé)以及崗位權(quán)限。從企業(yè)角度來講，結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際情況定期對(duì)采購(gòu)人員實(shí)施輪崗制度，并將采購(gòu)業(yè)務(wù)授權(quán)以及審核批準(zhǔn)制度不斷完善，要求采購(gòu)人員嚴(yán)格按照規(guī)章制度開展各項(xiàng)采購(gòu)業(yè)務(wù)。企業(yè)每一次采購(gòu)都需要結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求而制訂，比如，物資采購(gòu)計(jì)劃。首先，需要制訂合理的物資采購(gòu)依據(jù)以及物資質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能確保物資采購(gòu)計(jì)劃與生產(chǎn)相契合；其次，建立并完善監(jiān)督機(jī)制，采購(gòu)人員在物資采購(gòu)過程中有必要加強(qiáng)監(jiān)督力度，并做到動(dòng)態(tài)跟蹤，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并對(duì)物資采購(gòu)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，使其質(zhì)量與成本都能夠得到有效控制，確保采購(gòu)工作是按照采購(gòu)計(jì)劃有效進(jìn)行的［2］。

將Image-Pro Plus 軟件測(cè)量的脫礦孔隙直徑數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，使用配對(duì)

檢驗(yàn)，

＜0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.6 牙釉質(zhì)再礦化實(shí)驗(yàn)

圖3 是多巴胺樣品、實(shí)驗(yàn)組24 h 牙釉質(zhì)沉積物和實(shí)驗(yàn)組再礦化7 d 后牙釉質(zhì)沉積物的FTIR 光譜圖。24 h 牙釉質(zhì)沉積物的光譜中可以看到3 283 cm

處出現(xiàn)較寬的峰，這是因?yàn)镺-H 和N-H 的伸縮振動(dòng)疊加形成的，1 644 cm

處的峰是苯環(huán)上C=C鍵的伸縮振動(dòng)，1 515 cm

處的峰是N-H 的剪切振動(dòng)，以上結(jié)果證明本實(shí)驗(yàn)在牙釉質(zhì)上成功制備出PDA 涂層。再礦化7 d 后牙釉質(zhì)沉積物的光譜中可以看到3 572 cm

處為O-H 的特征性吸收峰，1 089 cm

處為PO

的伸縮振動(dòng)峰。3 572 cm

處的峰屬于HA 中的O-H 基團(tuán)，1 089 cm

處的峰屬于HA 中的PO

基團(tuán)，以上FTIR 結(jié)果證明再礦化7 d后牙釉質(zhì)表面沉積物的主要成分為HA。

1.7 表征

用掃描電子顯微鏡（scanning slectron microscope，SEM）觀察釉質(zhì)表面形貌，將脫礦3 d 的SEM圖導(dǎo)入Image-Pro Plus 軟件，測(cè)量所有脫礦孔隙直徑。通過能量色散光譜儀（energy dispersive spectroscopy，EDS）分析釉質(zhì)表面鈣磷比。用傅里葉變換紅外光譜儀（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）探尋沉積物中的特征官能團(tuán)。

兩種性別基因表達(dá)平衡的不斷進(jìn)化，導(dǎo)致表型的性別均衡，掩蓋了細(xì)胞機(jī)制的性別偏差。平衡可能是由選擇壓力驅(qū)動(dòng)的，該選擇壓力確?；瘜W(xué)計(jì)量的X：A比例在男性、女性的相似性，使得XX和XY細(xì)胞均在適當(dāng)?shù)募?xì)胞功能的限度內(nèi)工作。但任何表型的性別均等僅僅是可能的，因?yàn)閄X和XY細(xì)胞各自執(zhí)行不同的功能，即，用不同的分子機(jī)制來調(diào)整其基因組的差異。XX細(xì)胞必須調(diào)整其基因組/表觀基因組系統(tǒng)，使之可以與XY細(xì)胞以不同的方式正常工作。這使得性別平衡是暫時(shí)的，因?yàn)榧?xì)胞環(huán)境中的任何擾動(dòng)(例如由年齡、環(huán)境毒素和產(chǎn)生腫瘤的突變引起)可以影響這一平衡，導(dǎo)致疾病的性別差異，而這在健康細(xì)胞中不存在。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，全球有60個(gè)已發(fā)生過非洲豬瘟疫情的國(guó)家中，迄今只有13個(gè)國(guó)家根除了疫情，根除時(shí)間多為5至36年。比如俄羅斯從2007年首次發(fā)生非洲豬瘟至今已經(jīng)有11年，共發(fā)生疫情超過1000起，但仍沒有得到有效控制。由此可見，防控非洲豬瘟將是一個(gè)長(zhǎng)期戰(zhàn)役，其對(duì)豬肉乃至食品整體價(jià)格的影響也將持續(xù)。

2 結(jié) 果

2.1 SEM 觀察脫礦處理后釉質(zhì)表面形貌

稱取0.12 g 的多巴胺，去離子水定容，配置2 mg/mL 多巴胺溶液共100 mL，溶解溫度設(shè)為37 ℃，轉(zhuǎn)速800 r/min。完全溶解后，用10 mmol/L Tris-HCl 緩沖液調(diào)整pH 值至8.5。

由于遺傳、環(huán)境和年齡因素的影響，不同人牙的成分和結(jié)構(gòu)是具有差異的，而牛牙與人牙的化學(xué)成分最相似，有幾乎相同的Ca、P 含量、釉質(zhì)厚度、以及相似的耐酸能力

，同時(shí)，牛牙可以標(biāo)準(zhǔn)化牙齒的大小和年齡，其寬大、平坦的釉質(zhì)表面也更利于操作。因此本研究選擇在體外離體牛牙釉質(zhì)上，以PDA 為成核中心，通過仿生礦化法誘導(dǎo)生成HA。

2.2 EDS 分析脫礦后釉質(zhì)表面Ca/P 比

圖2 為兩組脫礦后釉質(zhì)表面的EDS 圖。根據(jù)EDS 得到的元素含量計(jì)算得出，對(duì)照組在牙釉質(zhì)表面進(jìn)行脫礦3 d 后的Ca/P 比為2.53，而實(shí)驗(yàn)組PDA薄膜牙釉質(zhì)脫礦3 d 后的Ca/P 比為2.37，低于對(duì)照組，更接近標(biāo)準(zhǔn)HA 的Ca/P 比（1.67）。

2.3 FTIR 分析牙釉質(zhì)沉積物中的特征官能團(tuán)

將脫礦后剩余的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組牙釉質(zhì)切片各5 片，分別浸泡于新鮮配置的SBF 中，置于37 ℃的恒溫箱，每天更換一次SBF，誘導(dǎo)脫礦牙釉質(zhì)發(fā)生再礦化。持續(xù)浸泡7 d 后取出，用去離子水溫和地超聲清洗20 min，再用流動(dòng)的去離子水漂洗，室溫下干燥，表征備用。

3 討 論

牙在口腔中不斷經(jīng)歷脫礦和再礦化的循環(huán)，在遇到酸性物質(zhì)后，牙齒中的礦物質(zhì)流失被稱為脫礦，而將這些礦物質(zhì)恢復(fù)到牙齒結(jié)構(gòu)中被稱為再礦化

。正畸過程中過大的酸蝕范圍、殘留的粘接劑、不良的口腔衛(wèi)生等會(huì)打破這種動(dòng)態(tài)平衡。WSLs 被定義為局部的釉質(zhì)脫礦區(qū)，最早可在正畸治療開始后4 周內(nèi)發(fā)生

。雖然唾液可以在一定程度上使WSLs 再礦化，但這種作用是有限的

；也并非所有的病例都能出現(xiàn)這種恢復(fù)

。

目前WSLs 的預(yù)防和治療主要分為微創(chuàng)手段和創(chuàng)傷性治療手段。微創(chuàng)手段中氟化物的應(yīng)用與研究相對(duì)較多。含氟牙膏和含氟漱口水需要正畸患者在口腔健康定期維護(hù)的基礎(chǔ)上使用，有證據(jù)表明正畸患者每天使用含氟漱口水的依從性只有13%

。氟保護(hù)漆的使用有一定局限性，高濃度的氟會(huì)阻止深層釉質(zhì)再礦化；高頻次應(yīng)用氟化物會(huì)使變形鏈球菌產(chǎn)生耐氟菌株。除了氟化物，近年來酪蛋白磷酸多肽-無定形磷酸鈣（casein phosphopeptide-amorphic calcium phosphate，CPP-ACP）成為了研究熱點(diǎn)。有研究表明與普通氟化物牙膏相比，CPP-ACP 在改善表面病變的嚴(yán)重程度和活性方面沒有差別

。同時(shí)CPP-ACP 使用后，沒有觀察到脫礦釉質(zhì)微硬度或再礦化的重大變化。WSLs的創(chuàng)傷性治療方法主要有微研磨、牙齒漂白、滲透樹脂技術(shù)和美白貼面修復(fù)。有研究顯示微研磨無法避免釉質(zhì)結(jié)構(gòu)中鈣、磷的流失，在去除釉質(zhì)表層的同時(shí)會(huì)將鈣離子、磷離子壓入釉柱間隙，從而導(dǎo)致微研磨后的釉質(zhì)折光率發(fā)生改變甚至?xí)又豔SLs 的白堊色

。牙齒漂白的副作用最主要的是牙齒敏感問題，臨床應(yīng)慎用。滲透樹脂技術(shù)近年來開始應(yīng)用于臨床，但由于口腔環(huán)境的挑戰(zhàn)，樹脂修復(fù)材料的壽命仍然是一個(gè)主要問題。老化過程、刷牙和飲用有色飲料會(huì)影響WSLs 的顏色穩(wěn)定性和表面粗糙度

。因此，需要尋找一種在促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化的同時(shí)能抑制牙釉質(zhì)脫礦的簡(jiǎn)單有效方法。

貽貝的斑塊內(nèi)含有高濃度的3，4-二羥基苯丙氨酸（dihydroxyphenylal- anine，DOPA），而DOPA 最獨(dú)特的結(jié)構(gòu)是含有兒茶酚基團(tuán)。DA 是DOPA 的一種非常重要的衍生物，同時(shí)是一種常見的神經(jīng)傳遞物質(zhì)，近年來引起了研究者的重視和廣泛關(guān)注。Lee 等

將DA 溶在生物緩沖劑三羥甲基氨基甲烷緩沖溶液中，調(diào)整pH 值為8.5，其中浸泡不同的材料，有氧條件下靜置24 h，最終得到了厚約50 nm的PDA 薄膜，強(qiáng)酸浸泡和超聲震蕩后PDA 薄膜仍存在，且黏附性良好。DA 靜置24 h 后形成的PDA薄膜幾乎可以附著在任何固體材料表面，例如金屬、貴金屬、半導(dǎo)體和各類合成高分子材料。近年來，DA 輔助HA 形成的研究不斷涌出，PDA 薄膜的存在為仿生礦化法合成HA 提供了一種創(chuàng)新的仿生方法。

37 ℃恒溫箱中，將兩組樣本在人工脫礦液中浸泡3 d，誘導(dǎo)牙釉質(zhì)脫礦，每天更換一次人工脫礦液。取出后，用去離子水溫和地超聲清洗20 min，再用流動(dòng)的去離子水漂洗，室溫下干燥，取實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組牙釉質(zhì)切片各5 片作為表征材料。

脫礦處理3 d 后，對(duì)照組牙釉質(zhì)表面產(chǎn)生的孔隙直徑為（4.21 ± 0.71）μm，實(shí)驗(yàn)組孔隙直徑為（2.09 ± 0.48）μm，兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

=19.392，

＜0.001）。

在運(yùn)營(yíng)管理方面，建立現(xiàn)代化的綠色礦業(yè)集團(tuán)，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)”模式，建設(shè)礦山生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)，打造智慧礦山。

目前對(duì)于PDA 薄膜結(jié)構(gòu)特征和特性的表征方法主要有化學(xué)光譜法（核磁共振波譜、紫外-可見分光光度法、拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜）和質(zhì)譜分析法（飛行時(shí)間質(zhì)譜、電噴霧質(zhì)譜、飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜）

。傅里葉變換紅外光譜由于其掃描速度快、分辨能力高、所需樣本少，常被用于測(cè)定各種材料和粘合劑性能

。因此本研究選用SEM 進(jìn)行表面形貌觀察，用FTIR 進(jìn)行PDA 薄膜結(jié)構(gòu)的表征，用EDS 對(duì)比HA 晶體結(jié)構(gòu)中的Ca/P 比。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組的牙釉質(zhì)脫礦3 d 后形成的孔隙較小，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)EDS 結(jié)果顯示脫礦3 d 后對(duì)照組的Ca/P 比為2.53，而實(shí)驗(yàn)組的Ca/P 比為2.37，實(shí)驗(yàn)組Ca/P 比更接近標(biāo)準(zhǔn)HA 的Ca/P 比（1.67）。Ergun 等

提出不同Ca/P 比的HA 晶體結(jié)構(gòu)和性能差異很大，越接近標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量比的HA 晶體結(jié)構(gòu)越完整，性能越穩(wěn)定，而越偏離標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量比的HA 晶體結(jié)構(gòu)缺陷越大，越不穩(wěn)定。以上結(jié)果說明PDA 可以抑制牙釉質(zhì)脫礦過程的Ca、P 離子流失和釉柱結(jié)構(gòu)的破壞。

再礦化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組再礦化7 d 后的SEM 圖可以看到牙釉質(zhì)表面有大小不等的絮狀礦物質(zhì)沉積，無具體外形，結(jié)晶度差；而實(shí)驗(yàn)組的牙釉質(zhì)表面產(chǎn)生了片狀晶粒，生長(zhǎng)呈明顯方向性，生長(zhǎng)規(guī)律，排列均勻一致。這可能歸因于PDA 的兒茶酚基團(tuán)在SBF 中表現(xiàn)出高的鈣離子配位能力，并能促進(jìn)各種基質(zhì)上HA的形成

。EDS結(jié)果中再礦化7 d后實(shí)驗(yàn)組Ca/P 比為2.37，小于對(duì)照組的2.53，更接近標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量比。FTIR 結(jié)果證明再礦化7 d 后實(shí)驗(yàn)組牙釉質(zhì)表面沉積物為HA。以上結(jié)果說明PDA可以加速Ca、P 離子沉積，輔助生成HA。此外很多材料疏水性的表面限制了仿生礦化的應(yīng)用，而PDA 作為一種親水改性劑，改善了基底的濕潤(rùn)性，可以提高基底的生物礦化能力

。

再次，能夠多角度的呈現(xiàn)事物。信息技術(shù)能輕松實(shí)現(xiàn)事物的伸縮、定格、整體和局部等，利于幼兒觀察，幼兒觀察的越廣泛、深刻，在大腦中留下的表象就越豐富、清晰，豐富的表象有助于幼兒想象力的發(fā)揮，從而提高幼兒的創(chuàng)造力。

電子商務(wù)課程是實(shí)踐性和綜合性極強(qiáng)的一門交叉課程，傳統(tǒng)的理論教學(xué)方法和案例教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)對(duì)電子商務(wù)人才的需求。目前，照本宣科式的教學(xué)方法依然存在，學(xué)生被禁錮在狹窄的教科書空間里，涉及不到廣闊的互聯(lián)網(wǎng)世界，很難接觸全面的、專業(yè)的電子商務(wù)實(shí)踐環(huán)境。這不僅不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，反而磨滅了學(xué)生積極向上、潮氣蓬勃的創(chuàng)新精神，不利于電子商務(wù)課程教學(xué)，無法滿足社會(huì)對(duì)電子商務(wù)人才的需求。

綜上，PDA 涂層對(duì)WSLs 有抑制作用，能減少釉質(zhì)表面Ca、P 離子的流失。同時(shí)可以影響HA 的成核過程，促進(jìn)脫礦釉質(zhì)表面生成HA。PDA 為預(yù)防和治療WSLs 提供了一種新的思路。

【

】 Zeng T performed the experiments and wrote the article. Chen WYF, Zhang GR, Liu YN and Yang YX performed the experiments and revised the article. Cao BC designed the study and revised the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.

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