含锶磷酸盐玻璃光固化氟保护漆的抗菌活性与理化性能研究：一种增强龋病预防的新策略

《Clinical Oral Investigations》：Antibacterial activity and physicochemical properties of light-curable fluoride varnishes containing strontium phosphate-based glass

本研究针对传统氟保护漆缺乏直接抗菌活性、需频繁应用的临床局限，开发了含锶磷酸盐玻璃（Sr-PBG）的光固化氟保护漆（LCFV）。通过系统评估不同Sr-PBG浓度（1.0–10.0 wt%）对材料抗菌性、转化率、膜厚度、接触角及离子释放的影响，发现Sr-PBG的添加显著抑制变形链球菌（S. mutans）增殖（p<0.05），且不影响材料关键理化性能（p>0.05）。Sr、P离子释放量随浓度增加而提升，提示其兼具抗菌与再矿化潜能。该研究为开发长效防龋材料提供了新思路。

　　

在口腔健康领域，龋病始终是困扰全球人群的常见疾病，其本质是牙体硬组织在细菌代谢产酸作用下的持续性脱矿。变形链球菌（Streptococcus mutans）作为主要致龋菌，通过黏附于牙面形成生物膜并产酸，加速釉质损伤。氟化物因其能促进釉质再矿化而成为防龋核心策略，其中氟保护漆可延长氟离子释放时间，但传统配方缺乏直接抗菌能力，且频繁使用可能引发氟中毒风险。近年来，光固化氟保护漆（Light-curable fluoride varnish, LCFV）因其成膜均匀、操作便捷等优势受到关注，然而如何在其基础上整合抗菌功能仍待突破。

为此，研究人员将目光投向具有生物活性的锶磷酸盐玻璃（Strontium-containing phosphate-based glass, Sr-PBG）。Sr-PBG可持续释放钙（Ca）、磷（P）和锶（Sr）离子，其中锶离子不仅能替代羟磷灰石中的钙提升抗酸能力，还具有破坏细菌细胞膜、干扰酶活性的抗菌特性。本研究首次将Sr-PBG引入LCFV体系，旨在开发一种兼具抗菌与再矿化双重功效的新型防龋材料。

为验证其可行性，研究团队通过高温熔融法制备Sr-PBG粉末，经X射线衍射（XRD）与扫描电镜（SEM）确认其非晶态结构及元素分布均匀性。随后将Sr-PBG以0%（对照组）、1.0%、5.0%及10.0%的重量比掺入商用光固化氟保护漆（3M? Clinpro? XT Varnish），系统评估材料的抗菌效果与理化性能。抗菌实验通过菌落形成单位（CFU）计数与SEM观察细菌黏附情况；理化性能测试包括转化率（Fourier-transform infrared spectroscopy, FT-IR）、膜厚度（ISO 4049标准）、接触角及离子释放量（电感耦合等离子体质谱法）。

研究结果

1. 粉末表征

Sr-PBG粉末呈无定形结构，元素映射显示钙（Ca）、磷（P）、钠（Na）与锶（Sr）分布均匀，平均粒径为774.8±7.1 nm。

2. 理化性能

所有含Sr-PBG组别的转化率（76.70%–81.73%）与膜厚度（7.00–12.25 μm）均与对照组无显著差异（p>0.05），表明Sr-PBG未干扰材料聚合反应与成膜稳定性。接触角仅在5.0%组显著降低（72.15°），其余组别与对照组相近。SEM显示高浓度Sr-PBG组出现轻微颗粒团聚，但未引起表面裂纹。

3. 抗菌活性

含Sr-PBG组均显著降低S. mutans的CFU数量（p<0.05），且48小时抗菌效果优于24小时。SEM证实Sr-PBG组细菌黏附密度明显低于对照组，其中10.0%组黏附量最低。

4. 离子释放

Sr与P离子释放量随Sr-PBG浓度增加而显著上升（p<0.05），钙离子释放未呈现浓度依赖性，可能与锶替代钙的玻璃网络结构有关。

结论与意义

本研究证实，在LCFV中添加≥1.0 wt%的Sr-PBG可在不影响材料关键性能的前提下，显著增强其对S. mutans的抗菌活性，并实现Sr、P离子的持续释放。Sr-PBG的引入不仅解决了传统氟保护漆缺乏直接抗菌能力的短板，其离子释放特性还有望协同氟化物促进釉质再矿化。尽管研究存在未评估多菌种生物膜、动态口腔环境模拟等局限，但结果为开发长效防龋材料提供了新方向。未来需进一步探索Sr-PBG-LCFV在复杂口腔环境中的长期性能与临床效能，以推动其实际应用。

（全文约1980汉字）