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目前牙科树脂复合材料（RCs）添加生物活性填料时机械性能常受影响。研究人员合成表面硅烷化的介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）并加入 RCs。结果显示 MSNs 增强了机械性能和稳定性，且保留生物活性。这为设计 RCs 提供新范式。
在口腔医学领域，牙齿修复材料的发展一直备受关注。传统的牙科树脂复合材料（Resin Composites，RCs）主要用于恢复牙齿的形态和机械功能，但缺乏生物活性。随着医学研究的深入，人们期望未来的牙科 RCs 不仅能实现基本的修复功能，还能具备抗菌、促进牙齿再矿化等治疗益处。于是，研究人员尝试在 RCs 中添加金属氧化物纳米颗粒等抗菌剂以及生物活性玻璃等再矿化剂，赋予其生物活性。然而，这种功能改性却常常对 RCs 的机械性能产生不利影响，这一矛盾给材料设计带来了巨大挑战。为了解决这一难题，来自未知研究机构的研究人员开展了一项关于介孔二氧化硅纳米颗粒（Mesoporous Silica Nanoparticles，MSNs）在生物活性牙科树脂复合材料中应用的研究，相关成果发表在《Dental Materials》上。
研究人员采用的主要关键技术方法有：通过动态自组装和煅烧合成 MSNs，对其进行硅烷化处理；将不同重量比（0、2.5、5、7.5 和 10 wt%）的 MSNs 与氧化镁纳米颗粒（n - MgO）、生物活性玻璃（Bioactive Glass，BAG）和硅烷化硼硅酸钡玻璃（BaBSi）等其他三种填料一起添加到树脂基质中；系统测量这些潜在生物活性 RCs 的机械性能，包括初始性能和经过 10,000 次 5°C - 55°C 热循环（Thermal Cycles，TC）后的长期稳定性；测定 RCs 的转化率、理化性质、细胞毒性、抗菌性能和再矿化能力。
下面来看具体的研究结果：
- MSNs 的特性：合成的 MSNs 直径约 500 nm，呈规则均匀的球形，表面有明显的孔隙和网状图案。其多孔结构向中心呈放射状延伸，具有三维分布。元素映射和 EDS 分析证实了硅（Si）和氧（O）的共存。
- MSNs 对 RCs 性能的影响：填充 MSNs 的 RCs 水接触角显著降低，水吸附（Wsp）和溶解度（Wsl）下降，具有良好的生物相容性和生物活性。老化前，填充 MSNs 的 RCs 机械性能显著提高。老化后，虽然各组机械性能有所下降，但 5 wt% 的 MSNs 提高了稳定性。
研究结论表明，将具有独特结构和表面硅烷化特性的 MSNs 添加到含有 n - MgO 和 BAG 的潜在生物活性牙科 RCs 系统中，显著增强了 RCs 的机械性能和稳定性，其中 S5组表现最佳。同时，RCs 还具有理想的生物活性和良好的生物相容性。这一研究成果解决了生物活性与机械性能之间的矛盾，为牙科树脂复合材料的设计建立了新的范式，推动了口腔医学领域牙齿修复材料向兼具功能耐久性和生物活性的方向发展，对未来牙科材料的研发具有重要的指导意义。
