编辑推荐:
在口腔修复领域,为探究先进光固化及复合材料配方对临床效果和修复体耐久性的影响,研究人员对比研究了传统和基于 RAFT 的大体积填充树脂复合材料在常规和高辐照超快光固化下的性能。结果显示,RAFT 基材料性能更优。该研究为材料选择提供了重要参考。
在口腔修复中,树脂复合材料应用广泛,但其存在诸多问题。比如,聚合收缩(PS)会破坏复合材料与牙齿的粘结界面,引发边缘染色、继发龋齿等;聚合收缩应力(PSS)可能导致相邻牙齿结构出现裂纹或骨折。此外,弯曲强度、弹性模量和转化度等性能也对修复体的耐久性和机械性能起着关键作用。传统的光固化方案存在技术敏感性高、耗时久的缺点,大体积填充复合材料应运而生,它能提高临床效率,但快速高辐照光固化对其性能的影响尚不明确。同时,RAFT 聚合技术在树脂复合材料中的应用也引发关注,不过目前缺乏对其老化性能的研究。因此,开展此项研究十分必要。
来自埃及艾因夏姆斯大学(Ain-Shams University)牙科学院生物材料系等机构的研究人员,对基于 RAFT 聚合的快速固化大体积填充树脂复合材料(Tetric PowerFill,TP)和传统大体积填充复合材料(Tetric N-Ceram,TN)进行研究。通过不同的光固化模式处理样品,测试其转化度(DC)、聚合收缩应变、弯曲强度和弹性模量等性能,并分析热老化对弯曲性能的影响。研究结果发表在《BMC Oral Health》上。
研究人员采用的关键技术方法包括:利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量材料的转化度;通过聚酰亚胺背衬电阻应变片和应变仪测定聚合收缩应变;使用三点弯曲试验,在万能试验机上评估弯曲强度和弹性模量;对部分样品进行 10,000 次热循环模拟口腔环境老化。
研究结果
- 转化度结果:TP 在快速和传统固化模式下的 DC 无显著差异,分别为 57.82% 和 55.3%;TN 在传统固化模式下的 DC(61.5%)显著高于快速固化模式(50.27%)。两种材料在快速和传统固化模式下,DC 无统计学显著差异。
- 聚合收缩应变:快速固化模式下,TN 的聚合收缩应变显著高于 TP;传统固化模式下,两者无显著差异。两种材料在不同固化模式下,聚合收缩应变值无显著差异。
- 弯曲强度:即时弯曲强度方面,两种材料在两种固化模式下均无显著差异。老化后,快速固化模式下,两种材料的弯曲强度无显著差异;传统固化模式下,TP 的弯曲强度显著高于 TN。TP 在快速固化模式下,即时和老化样品的弯曲强度无显著差异;传统固化模式下,即时样品的弯曲强度显著高于老化样品。TN 在两种固化模式下,即时样品的弯曲强度均显著高于老化样品。
- 弹性模量:即时弹性模量方面,快速固化模式下,两种材料无显著差异;传统固化模式下,TN 的弹性模量显著高于 TP。老化后,两种固化模式下,TP 的弹性模量均显著高于 TN。TP 在两种固化模式下,老化样品的弹性模量均显著高于即时样品;TN 在两种固化模式下,即时样品的弹性模量均显著高于老化样品 。
研究结论与讨论
在本研究条件下,TP 在超快高辐照光固化后展现出可接受的性能和耐久性,而传统复合材料的快速固化未达到临床可接受的最低 DC。RAFT 聚合的树脂复合材料与自由基聚合的树脂复合材料相比,具有相当的机械性能,且更耐降解。TP 在两种固化方案下表现一致,比传统大体积填充复合材料更耐降解;传统复合材料的机械性能受超快固化方案的负面影响更大。
这一研究结果对临床口腔修复意义重大。它为临床医生选择合适的口腔修复材料和光固化方案提供了科学依据,有助于提高修复体的质量和使用寿命,减少修复失败的风险。不过,该研究也存在一定局限性,如在体外进行,未完全模拟口腔复杂环境,长期临床性能有待进一步研究。未来需要开展更多长期临床试验,以验证这些发现,同时改进光固化设备的辐照测量精度,为口腔修复领域的发展提供更坚实的基础。