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研究为提升玻璃离子水门汀（GIC）机械性能，添加麻纤维，发现适量添加可增强其弯曲强度、降低表面粗糙度。
在口腔医学领域，玻璃离子水门汀（GIC）是一种广泛应用于临床的牙科材料，它具有生物相容性、能与硬组织化学结合、释放氟离子等优点，常用于全冠修复、窝洞衬层、粘结剂和窝沟封闭等。然而，GIC 也存在一些明显的缺陷，比如脆性大、透明度差、技术敏感性高，还容易脱水和磨损，其机械性能如耐磨性、弯曲强度（FS）和断裂韧性等也不尽人意，这使得它难以作为永久性填充材料使用，更多地被用作衬层或粘结材料。
为了改善 GIC 的机械性能，以往研究尝试添加各种材料，像金属粉末、羟基磷灰石粉末、生物活性玻璃颗粒、纳米粘土和短玻璃纤维等，虽然取得了一定成果，开发出了金属增强、树脂改性或添加纳米颗粒的水泥类型，但这些合成材料的生产存在高能耗、高成本和环境污染等问题。在追求环保可持续发展的大趋势下，天然纤维作为一种可再生、环境友好的材料，逐渐受到关注。麻纤维以其低密度、高强度重量比、资源丰富以及生物相容性好、成本低等优势，成为增强 GIC 机械性能的理想选择。此前虽有研究关注天然纤维增强 GIC 的机械性能，但对其表面粗糙度（SR）的影响研究较少。基于此，来自约兹加特博佐克大学（Yozgat Bozok University）和布尔萨乌鲁达大学（Bursa Uluda? University）的研究人员开展了一项关于麻纤维增强 GIC 机械性能的研究，该研究成果发表在《BMC Oral Health》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在麻纤维的处理上，将从当地获取并在大学种植的麻收获、干燥、分离后，制备成未处理的原始麻纤维和化学处理后的麻纤维。运用扫描电子显微镜（SEM）和能量色散 X 射线光谱（EDX）对纤维进行表征分析，以此探究纤维的表面形态、微观结构和元素组成。对于 GIC 样本，研究人员根据不同麻纤维形式（原始和化学处理）和添加量设置了多个实验组，对照组不添加麻纤维，每组制备 10 个样本。通过制备特定尺寸的模具，分别进行弯曲强度测试和表面粗糙度测试。弯曲强度测试依据 ASTM E 399?90 标准，利用万能试验机在特定速度下进行；表面粗糙度测试则使用标准金属模具，通过接触轮廓仪测量。最后运用 SPSS 17 软件进行统计分析，包括正态性检验和方差分析等。
研究结果如下：
- 弯曲强度测试：添加 1% 未处理麻纤维的实验组（Group 2）平均弯曲强度显著高于其他组，相比对照组有明显提升。添加 1% 化学处理麻纤维的实验组（Group 5）平均弯曲强度也显著高于其他组，且添加 1% 和 3% 化学处理麻纤维的组（Group 5 和 Group 6）平均弯曲强度均高于对照组。而添加 3% 和 5% 未处理麻纤维以及 5% 化学处理麻纤维时，虽对弯曲强度有一定改善，但提升并不显著。
- 表面粗糙度测试：添加 1% 和 3% 未处理麻纤维的实验组（Group 2 和 Group 3）平均表面粗糙度显著低于对照组。添加 1% 和 3% 化学处理麻纤维的实验组（Group 5 和 Group 6）平均表面粗糙度同样显著低于对照组。添加 5% 化学处理麻纤维的实验组（Group 7）平均表面粗糙度最高。
- 扫描电子显微镜观察：在添加 5% 麻纤维（无论是否化学处理）的实验组断裂面上，能观察到较多麻纤维，麻纤维起到了阻止裂纹扩展的作用。但麻纤维在 GIC 中浓度大于 1% 时分布不均，会出现纤维聚集现象。
研究结论和讨论部分指出，适量添加麻纤维对 GIC 的弯曲强度和表面粗糙度有积极影响。1% 未处理麻纤维能显著提高 GIC 的弯曲强度；1% 和 3% 处理麻纤维的添加也能使 GIC 的弯曲强度优于对照组。在表面粗糙度方面，1% 和 3% 未处理及处理麻纤维添加时，均能降低 GIC 的表面粗糙度。这表明麻纤维在适当添加量和形式下，可有效提升 GIC 的机械性能。麻纤维具有可持续、成本效益高、环保和易加工等优点，有望成为替代目前添加到 GIC 中的其他合成纤维的可行选择。不过，该研究也存在一定局限性，比如缺乏对纤维增强水泥在口腔环境中性能的研究，未来还需评估其在口腔组织中的细胞毒性和生物相容性。总体而言，这项研究为口腔修复材料的发展提供了新的方向，麻纤维增强 GIC 在可持续口腔修复材料领域具有广阔的应用前景，有望推动口腔医学材料朝着更环保、更高效的方向发展。
