2.5% 壳聚糖助力纤维桩 “扎根” 牙根牙本质:大幅提升粘结强度的新发现

【字体: 时间:2025年02月25日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为解决纤维桩与牙根牙本质粘结难题,德黑兰大学医学科学学院研究人员研究不同浓度壳聚糖预处理对纤维桩 PBS 的影响。结果显示 2.5% 壳聚糖可提升 PBS。推荐阅读,助您了解该领域前沿成果,为相关研究提供新思路。

  
在牙科治疗领域,根管治疗后使用纤维桩进行牙齿修复是很常见的操作。但医生们在临床实践中发现,要让纤维桩和牙根牙本质(牙齿内部的硬组织部分)之间实现稳定又理想的黏附,可不是一件容易的事,尤其是在牙根尖的三分之一部分。这就好比要把两根不同材质的棍子紧紧粘在一起,可这两根棍子的材质特性、周围环境等因素都在捣乱,让这个 “粘合” 工作困难重重。

之所以会这样,是因为在这个 “粘合” 过程中有很多干扰因素在起作用。而且,纤维桩和牙本质之间靠水泥来粘合,这个水泥和牙本质的粘合界面,就像是整个 “粘合工程” 里最脆弱的一环,特别容易出问题。为了解决这个难题,科研人员一直在想办法,其中一种思路就是对牙本质进行脱矿处理,让树脂和牙根牙本质能更好地结合。就像是给两个要粘在一起的东西先打磨一下表面,让它们能粘得更牢。在这个过程中,一些高分子量的螯合剂(能和金属离子结合的物质)可以选择性地把牙本质纤维外的磷灰石晶体去掉,这就有点像给牙本质表面做了一次 “清洁”,还能保留纤维内牙本质的矿物质,保护里面的胶原蛋白纤维不被破坏。

壳聚糖(一种从甲壳素里提取出来的天然多糖)在这个领域引起了科研人员的注意。它在去除牙本质表面的玷污层(牙齿在制备过程中产生的一层碎屑和有机物混合层)方面,效果甚至比常用的 17% 乙二胺四乙酸(EDTA)还要好。而且在酸性环境下,壳聚糖还能像一个 “小助手” 一样,和胶原蛋白纤维发生反应,让它们交联在一起,增强胶原蛋白的强度,稳定胶原蛋白网络,让牙齿更能抵抗水解降解。

不过呢,之前虽然有不少研究用不同浓度的壳聚糖对冠部牙本质(牙齿暴露在口腔中的部分的牙本质)和根部牙本质进行预处理,看它对粘结强度和耐久性有什么影响,但对于用不同浓度的高分子量壳聚糖和自粘性树脂水泥预处理牙根牙本质后,对纤维桩推出粘结强度(PBS,衡量纤维桩和牙本质之间粘结牢固程度的指标)的影响,还没有人研究过。为了填补这个空白,来自德黑兰大学医学科学学院牙科学院研究委员会的研究人员开展了一项研究,并把研究成果发表在了《BMC Oral Health》期刊上,论文题目是《Effect of root dentin pretreatment with different concentrations of chitosan on the push-out bond strength of fiber post using a self - adhesive resin cement》。这项研究得出的结论是,用 2.5% 的壳聚糖预处理牙根牙本质,能有效提高纤维桩和牙根牙本质之间的推出粘结强度;而 1% 的壳聚糖和 17% 的 EDTA 则没有明显的效果。这个结论对于牙科临床治疗有着重要意义,它为医生们在选择牙根牙本质预处理材料时提供了更科学的依据,有望提高纤维桩修复牙齿的成功率和稳定性。

研究人员为了开展这项研究,用到了几个关键的技术方法。首先是样本准备,他们挑选了符合条件的上颌中切牙,对这些牙齿进行根管治疗、填充,然后把牙齿随机分成四组。接着是样本处理,分别用 2.5% 壳聚糖、1% 壳聚糖、17% EDTA 和生理盐水对四组牙齿的牙根牙本质进行预处理,之后再用自粘性树脂水泥把纤维桩粘到根管里。粘好后,还进行了热循环处理(模拟牙齿在口腔里半年的使用情况)。最后,通过推出粘结强度测试、显微镜观察等方法来检测和分析结果。

下面来看看具体的研究结果:

  • 推出粘结强度测试:研究人员把处理好的牙齿样本切成不同部分,然后用万能测试机来测量纤维桩的推出粘结强度。结果发现,2.5% 壳聚糖组在牙根的冠部、中部和根尖三分之一处的平均推出粘结强度都比对照组高很多。在冠部和中部,2.5% 壳聚糖组和 17% EDTA 组相比,推出粘结强度也有明显差异。而 1% 壳聚糖组和 17% EDTA 组,在牙根的任何位置,都没有显著提高推出粘结强度。这就好比 2.5% 的壳聚糖是个 “大力士”,能把纤维桩和牙本质紧紧地 “拉” 在一起,而 1% 壳聚糖和 17% EDTA 在这方面的表现就不太给力。
  • 微观评估:研究人员通过立体显微镜和扫描电子显微镜观察样本的失效模式。发现 2.5% 壳聚糖组主要是内聚性失效(就像是牙本质自己 “散架” 了,但纤维桩和牙本质还是粘得比较牢),而其他组混合失效(粘结界面和牙本质内部都有破坏)的频率最高。这也从侧面说明 2.5% 壳聚糖让纤维桩和牙本质的粘结效果更好,粘结界面更牢固。

在研究结论和讨论部分,研究人员发现,2.5% 的壳聚糖之所以能提高粘结强度,可能是因为它采用了针对纤维外牙本质的脱矿策略,保留了玷污层和钙羟基磷灰石,这些物质能和自粘性树脂水泥发生化学反应,让粘结更牢固。不过,1% 壳聚糖在这项研究里没起到明显作用,这和之前一些研究中它对冠部牙本质粘结强度有提升的结果不一样。研究人员推测,可能是因为自粘性水泥的粘结机制和之前研究的情况不同,在牙根牙本质这里,1% 壳聚糖过度去除钙羟基磷灰石,反而影响了粘结。17% EDTA 在这项研究里也没让粘结强度显著增加,和其他一些研究结果不同,可能是因为应用时间等因素不一样。另外,研究还发现牙根不同部位的粘结强度有差异,根尖三分之一处最低,这可能和牙本质小管的密度、直径,以及根管内残留物质等因素有关。

总的来说,这项研究虽然有一定的局限性,不能完全模拟口腔里复杂的环境,但它的意义还是很大的。它让我们更清楚地了解了不同浓度壳聚糖和 EDTA 对纤维桩与牙根牙本质粘结强度的影响,为以后在牙科临床治疗中,选择更合适的材料和方法来提高纤维桩修复效果提供了重要的参考依据。未来,科研人员还可以进一步研究,比如看看用醋酸作为对照组会有什么结果,或者研究不同根管几何形状、桩设计和树脂水泥类型对粘结强度的影响,让我们在牙科治疗这条路上走得更稳、更远。

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