抛光方法对复合树脂表面粗糙度及变形链球菌黏附影响的体外研究

《BMC Oral Health》：Impact of polishing methods on surface roughness and S. mutans adhesion in composite resins: an in vitro study

本研究针对复合树脂修复体表面特性与继发龋的关系，探讨了四种抛光系统（Mylar strip、Sof-Lex、Clearfil Twist Dia、Opti1Step）对两种复合树脂（Charisma Topaz、Estelite Asteria）表面粗糙度（SR）及变形链球菌（S. mutans）黏附的影响。结果表明，所有抛光系统均使SR值（0.07–0.09μm）低于临床阈值0.2μm，且抛光方法和唾液条件对细菌黏附无显著影响，但复合树脂材料类型对S. mutans定植具有显著主导作用（F=29.895, p<0.001），为临床材料选择提供了实验依据。

　　

在当代修复牙科中，复合树脂因其卓越的美学性能、机械强度和与牙体组织的牢固粘接而广泛应用。然而，尽管材料学不断进步，继发龋仍是修复体失败和需要更换的主要原因。其中，变形链球菌（Streptococcus mutans）作为关键致龋病原体，以其强大的黏附能力和生物膜形成能力，在继发龋的发生发展中扮演着核心角色。复合树脂的表面粗糙度（Surface Roughness, SR）和化学组成是影响其与口腔微生物相互作用的关键属性，它们直接影响细菌的初始黏附和后续生物膜的发展。根据Bollen等人的研究，表面粗糙度低于0.2μm时，细菌黏附不太可能减少，而更高的粗糙度则会促进黏附。因此，修复体完成后的抛光是常规临床步骤，旨在提高复合树脂表面的光滑度，以增强其美观性和功能持久性。然而，不同的抛光方案（如多步、两步和一步法）可能产生不同程度的表面粗糙度，进而影响细菌滞留，这方面的研究尚不充分。

为了解决这一问题，研究人员Melek Cam及其团队在《BMC Oral Health》上发表了题为“Impact of polishing methods on surface roughness and S. mutans adhesion in composite resins: an in vitro study”的研究论文。该研究旨在系统评估不同抛光系统对两种复合树脂表面粗糙度及其对S. mutans黏附的影响，以期明确抛光工艺与材料本身在细菌定植中的作用。

为开展此项研究，研究人员主要应用了几项关键技术方法。研究采用体外实验设计，使用纳米混合型（Charisma Topaz）和纳米填充型（Tokuyama Estelite Asteria）复合树脂制作标准试件。通过剖面轮廓仪（Mahr M1 Perthometer）精确测量表面粗糙度（Ra）。微生物学实验部分，使用S. mutans（ATCC 25175）标准菌株，通过菌落形成单位（CFU）计数法量化细菌黏附量，并设置了人工唾液预处理组以模拟口腔环境。统计分析则采用双因素方差分析（two-way ANOVA）评估表面粗糙度，采用三因素方差分析（three-way ANOVA）并结合Tukey事后检验分析细菌黏附数据，确保了结果的可靠性。

表面粗糙度

研究结果显示，对于两种复合树脂（Estelite Asteria 和 Charisma Topaz），所应用的四种抛光程序（Mylar strip控制组、Sof-Lex、Clearfil Twist Dia、Opti1Step）产生的表面粗糙度值没有统计学上的显著差异（Estelite Asteria p=0.605；Charisma Topaz p=0.460）。所有组的SR值范围在0.07 ± 0.01 μm 到 0.09 ± 0.03 μm 之间，均远低于0.2 μm的临床阈值。这表明，在本研究条件下，所观察到的微小表面变化在牙菌斑滞留方面不太可能具有临床意义。

细菌黏附（CFU）

S. mutans的黏附值（以log CFU/mL表示）在2.83 ± 0.25 到 3.57 ± 0.32 之间。统计分析表明，不同抛光方法之间（p=0.125）或唾液条件（存在与否，p=0.096）对S. mutans的黏附均未产生统计学上的显著影响。然而，三因素方差分析揭示了一个重要的发现：复合树脂材料本身对S. mutans的黏附存在统计学上显著的主效应（F=29.895, p<0.001, partial η2=0.322）。这意味着细菌的定植程度因所使用的树脂材料不同而存在差异，Charisma Topaz组显示出比Estelite Asteria组更高的平均黏附值趋势。此外，未发现抛光系统、唾液条件与复合树脂材料之间存在显著的交互作用（p>0.05）。

本研究得出结论，在所测试的复合树脂上，使用的抛光技术或唾液的存在并未显著影响其表面粗糙度或S. mutans的黏附。然而，复合树脂因素对细菌定植产生了统计学上显著的影响。这一发现将关注点从抛光工艺引向了材料的内在特性。讨论部分指出，复合树脂的抛光性能可能与其成分和填料粒径有关，本研究中的两种树脂均含有纳米级填料且填料重量比相近，这可能是其表面粗糙度相似的原因。关于细菌黏附，虽然数值上存在差异，但抛光方法间无统计学意义。讨论重点分析了复合树脂有机基质成分（如Estelite Asteria含Bis-GMA，Charisma Topaz含TCD-DI-HEA）和填料含量（Estelite Asteria为82%，Charisma Topaz为76%）对细菌行为的潜在影响。研究表明，填料含量的差异可能比基质配方对生物膜形成的影响更大。此外，与部分前人研究不同，本研究中人工唾液条件并未显著改变微生物负载，这可能与实验条件（如孵育时间、人工唾液配方）的差异有关。研究也承认了其局限性，例如体外环境无法完全模拟复杂的口腔内条件（如唾液流动、咀嚼力、多种微生物相互作用），以及所使用的轮廓仪无法获取代表性图像。最后，作者建议未来研究应在体内环境中验证这些发现，并考虑长期生物膜发展、患者特异性变量以及新型抗菌复合树脂配方的潜力。

总之，这项研究强调了在选择复合树脂修复材料时，其本身化学成分和物理结构（如填料比例）对抵抗致龋菌定植的重要性，这可能比追求特定的抛光技术更具临床相关性，为预防继发龋和延长修复体寿命提供了新的视角。