临时性与永久性3D打印牙科树脂的单体组成及洗脱过程的比较LC-MS分析

《Journal of Dentistry》：Comparative LC-MS Analysis of Monomer Composition and Elution from Provisional and Permanent 3D-Printed Dental Resins

本研究旨在比较四类商业3D打印树脂的化学成分及残留单体释放情况，采用LC-MS分析技术，发现不同材料在单体组成及释放量上存在显著差异，如Saremco残留单体最少，Temporary CB和VarseoSmile释放量最高，强调材料特异性及临床生物相容性测试的重要性。

　　这项研究探讨了四种商用3D打印树脂复合材料的化学成分及其残余单体释放特性。研究的主要目的是比较这些材料的化学组成，并量化其在临时和永久固定修复中的残余单体释放情况。通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）对未固化的树脂进行非靶向分析，并对固化后的样本进行靶向定量分析，研究者们发现不同材料在化学成分和单体释放方面存在显著差异。

3D打印技术在牙科领域迅速发展，已经成为数字牙科的重要组成部分。与传统的减法制造方法（如铣削）相比，3D打印能够逐层构建物体，使得制造过程更加灵活，能够处理复杂几何形状的结构。这种方法不仅减少了材料浪费，还提高了定制化水平。然而，尽管3D打印技术在牙科应用中展现出诸多优势，如更高的机械强度、更精确的定制和更好的美学效果，但其材料的不完全固化仍然是一个普遍存在的问题。

不完全固化会导致未反应的单体残留在材料中，这些单体可能会随着时间推移逐渐释放到口腔环境中。这种释放不仅会影响材料的性能，还可能对患者的健康造成潜在风险。例如，某些单体可能会引起牙龈细胞和成纤维细胞的毒性反应，甚至在特定情况下导致基因毒性。因此，研究3D打印树脂复合材料的化学成分和单体释放特性对于确保其临床安全性和长期性能至关重要。

研究中涉及的材料包括两种临时树脂（Temporary CB、Formlabs和NextDent C&B MFH）和两种永久树脂（Saremco print CrownTec和VarseoSmile Crown plus）。通过对这些材料的非靶向LC-MS分析，研究人员发现了4,125种化学特征，经过筛选后确定了39种高置信度的树脂衍生化合物。这些化合物主要包括单体及其衍生物，同时也包括一些光引发剂和添加剂。不同材料之间的化合物多样性存在明显差异，其中永久树脂Saremco和VarseoSmile显示出最大的多样性。

在定量分析方面，研究者们关注了四种关键的残余单体（HEMA、TEGDMA、UDMA和Bis-EMA）的释放情况。结果表明，Temporary CB和VarseoSmile释放了最高的Bis-EMA含量，而NextDent则表现出最高的HEMA和UDMA释放水平。此外，VarseoSmile的TEGDMA释放量也较高。相比之下，Saremco的单体释放水平最低。这些结果说明，不同类型的3D打印树脂复合材料在化学成分和单体释放特性方面存在显著差异。

这些差异对临床应用具有重要意义。由于材料的化学成分和单体释放特性直接影响其性能和安全性，因此在选择3D打印树脂复合材料时，需要考虑这些因素。例如，临时修复材料通常需要具备良好的可加工性和可修复性，而永久修复材料则需要具备更高的机械强度和长期稳定性。此外，不同3D打印技术（如光固化立体成型法SLA和数字光处理法DLP）可能会影响材料的配方，从而进一步影响单体的释放情况。

研究结果强调了对3D打印树脂复合材料进行材料特异性生物相容性测试的必要性。由于不同材料的单体释放情况存在较大差异，仅依靠通用的生物相容性测试可能无法全面评估其安全性。因此，针对不同材料进行详细的生物相容性分析，有助于确保其在临床应用中的长期安全性和有效性。

在牙科领域，3D打印技术的应用正在不断扩大。从临时修复到永久修复，各种类型的3D打印树脂复合材料被广泛使用。然而，材料的不完全固化仍然是一个需要解决的问题。研究人员指出，这种不完全固化可能由多种因素引起，包括材料配方、制造工艺和后处理过程。因此，优化制造工艺和材料配方，以减少单体残留，是提高3D打印树脂复合材料性能的关键。

此外，研究还提到，3D打印树脂复合材料的化学成分通常不完全公开，尤其是填料的组成和含量。这种缺乏透明度的情况使得独立研究和临床材料选择变得困难。因此，提高材料配方的透明度，有助于更全面地评估其性能和安全性，从而推动3D打印技术在牙科领域的进一步发展。

研究中使用的技术手段，如LC-MS，能够有效地识别和量化材料中的化学成分。通过非靶向分析，研究人员能够发现材料中的各种化合物，而靶向分析则可以准确测量特定单体的释放量。这些技术的应用不仅有助于理解材料的化学特性，还为材料的优化和改进提供了科学依据。

从临床角度来看，材料特异性差异可能会影响患者的健康和修复体的使用寿命。因此，在实际应用中，牙医需要根据患者的具体需求和材料的特性，选择最合适的3D打印树脂复合材料。这包括考虑材料的单体释放情况、机械性能、美学效果以及生物相容性。通过这种方式，可以最大程度地减少潜在风险，提高治疗的成功率。

总之，这项研究揭示了3D打印树脂复合材料在化学成分和单体释放方面的显著差异。这些差异不仅影响材料的性能，还可能对患者的健康产生影响。因此，进一步研究这些材料的特性，并制定相应的标准和测试方法，对于确保其在临床应用中的安全性和有效性至关重要。同时，提高材料配方的透明度，将有助于推动3D打印技术在牙科领域的广泛应用和持续发展。