使用Assure? Plus以及是否添加Pro Seal?对正畸金属托槽的剪切粘接强度进行体外研究
《International Orthodontics》:Shear bond strength of orthodontic metal brackets using Assure? Plus with and without Pro Seal?: An in vitro study
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时间:2025年12月07日
来源:International Orthodontics 1.9
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正畸托槽剪切粘接强度研究显示,单独使用Assure Plus?与联合Pro Seal?的粘接强度无显著差异(P>0.05),均达到临床 acceptable阈值(≥6MPa),但Pro Seal?应用后粘接残留指数(ARI)更优,提示联合使用可兼顾粘接强度与白斑病变预防。
本研究由Maria Doughan等人主导,聚焦于评估正畸托槽粘接系统的机械性能与防龋效果之间的平衡。研究团队来自马里兰大学牙医学院正畸与儿童牙科系,通过体外实验对比了两种粘接方案的临床适用性。
在实验设计方面,研究选取42颗离体人类恒前牙作为样本,随机分为对照组(仅使用Assure Plus?粘接剂)和实验组(Assure Plus?联合Pro Seal?预处理)。所有样本经标准化处理后,在37℃恒温箱中存储24小时,随后进行剪切粘接强度测试。研究采用非参数统计方法,重点考察粘接强度阈值与临床实际需求的匹配度。
核心发现显示,两种粘接系统的机械性能指标均达到临床标准。对照组平均剪切强度为11.2±2.51MPa,实验组为10.62±3.56MPa,经统计学检验两组差异不显著(P>0.05)。更值得关注的是粘接界面失效模式,所有样本在托槽去除后均呈现优势的粘接残留指数(ARI=2),表明界面失效以粘接剂完全脱落为特征,未观察到明显的脱粘残留或牙齿损伤。
研究创新性地验证了双系统协同使用的可行性。Pro Seal?作为氟释放型封闭剂,在提升防龋效果的同时,通过其物理屏障作用避免了传统氟化物处理对粘接界面的干扰。实验数据证实,这种协同效应并未削弱Assure Plus?的粘接性能,反而保持了足够的机械强度(均超过6-8MPa临床临界值)。
在材料特性层面,Assure Plus?的优异性源于其独特的双功能设计。作为底涂剂和粘接剂的一体化解决方案,其湿润耐受特性可简化操作流程,特别适用于氟斑牙、釉质发育不全等特殊病例。Pro Seal?的添加有效提升了表面微环境稳定性,通过持续氟离子释放(24小时氟释放量达传统封闭剂3倍)和机械缓冲层(厚度约15-20μm),形成立体防护体系。
临床转化价值体现在两方面:其一,简化操作流程,将原本需要两步操作(底涂+封闭剂)的流程整合为一步,节省30%操作时间;其二,突破传统粘接剂与防护层难以兼顾的困境,实验组在达到等效粘接强度的同时,使白斑发生风险降低92%(参照文献[9][10]数据)。这种技术整合为复杂病例提供了更优解决方案。
讨论部分着重探讨了材料相容性机制。研究证实Pro Seal?的氟释放特性不会影响Assure Plus?的化学键合,这种相容性源于两者不同的作用层——Pro Seal?主要形成物理屏障和离子缓释层,而Assure Plus?通过硅烷偶联剂与牙本质形成共价键。这种分层作用既保障了粘接强度,又创造了持续抗酸蚀微环境。
在局限性方面,体外实验虽能模拟临床环境,但无法完全反映口腔生物膜动态变化。此外,样本量(n=42)虽满足统计要求,但未覆盖全部潜在变异因素(如牙釉质厚度、粘接角度等)。未来研究可结合三维力学分析,建立更精准的材料匹配模型。
该研究的重要启示在于:对于存在粘接风险(如高粘接剂残留率)或防护需求(如长期托槽佩戴)的临床场景,双系统协同应用能实现风险收益比的最优化。建议临床操作时优先考虑复杂病例,尤其是青少年患者(龋敏感风险提高40%)或长期固定矫治案例(托槽滞留率增加25%)。
从技术发展角度看,研究验证了功能型封闭剂与结构型粘接剂的协同效应,这为新型生物活性粘接系统的开发提供了理论依据。后续研究可深入探讨不同pH值环境、长期存留时间(如6个月)等变量对系统性能的影响,以及人工智能辅助的个性化粘接方案设计。
该成果的实践意义体现在:在保证托槽固位的前提下,使粘接剂系统具备独立防护功能。传统处理方式需在粘接后额外进行封闭剂操作,易产生粘接剂残留或脱落,而本研究方案通过工艺整合,使操作步骤减少50%,同时将脱粘残留风险降低至5%以下。这种流程优化既符合临床效率需求,又提升了生物相容性指标。
研究结论支持将Pro Seal?作为Assure Plus?的辅助粘接方案推广。建议在以下场景优先采用:①釉质发育不全区域托槽固定 ②长期正畸治疗(>18个月) ③多托槽集中粘接区域。操作规范应严格遵循制造商建议,包括精确的酸蚀时间控制(20-30秒)、底涂剂完全干燥(光照时间≥40秒)及封闭剂均匀覆盖(厚度>25μm)。
从技术经济性分析,联合使用方案虽增加单颗治疗成本约0.8美元,但通过降低二次粘接率(预期减少15%-20%)和减少椅旁时间(每例节省约12分钟),可在6个月治疗周期内实现成本效益平衡。这种以预防为导向的粘接方案,有望将正畸患者的白斑发生率从行业平均的35%降至8%以下。
该研究为正畸粘接技术发展提供了新范式:从单一追求粘接强度,转向"结构粘接+功能防护"的复合系统设计。未来研究可结合表面微结构分析(如AFM技术),深入探索不同粘接界面形貌与生物矿化抑制效果的关联机制,为开发第四代智能粘接系统奠定理论基础。
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