载烷基三甲基溴化铵二氧化钛纳米管(ntTiO?/ATAB)牙科粘接剂的持续生物活性及抗生物膜保护研究

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Dental Materials 4.6

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  为解决复发性龋齿导致修复失败问题,研究人员开展载烷基三甲基溴化铵二氧化钛纳米管(ntTiO?/ATAB)牙科粘接剂研究。将 ntTiO?/ATAB 以不同浓度加入粘接剂,发现其具适宜理化性质、抗菌性、促矿物沉积且无细胞毒性,为防龋提供新策略。

  
在口腔医学领域,牙齿修复后的复发性龋齿一直是困扰医患的难题。复发性龋齿不仅会导致修复体失效,需要频繁更换,增加患者经济负担和医疗系统压力,还可能进一步引发牙髓感染等更严重的口腔问题。目前,传统牙科粘接剂缺乏长效抗菌能力,难以阻止细菌在牙齿 - 修复体界面形成生物膜,导致龋病易复发。同时,粘接剂的理化性质稳定性和促进牙体组织修复的能力也有待提升。因此,开发兼具抗菌、促组织修复且性能稳定的新型牙科粘接剂成为迫切需求。

为解决上述问题,相关研究人员开展了载烷基三甲基溴化铵二氧化钛纳米管(ntTiO?/ATAB)牙科粘接剂的研究。该研究旨在通过将具有抗菌特性的烷基三甲基溴化铵(ATAB)负载于二氧化钛纳米管(TiO?)中,并将其添加到牙科粘接剂中,赋予粘接剂长效抗菌和生物活性,以减少复发性龋齿的发生,提升修复体的长期稳定性。这项研究成果发表在《Dental Materials》上。

研究人员采用的主要关键技术方法包括:ntTiO?/ATAB 的合成与表征,运用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外 - 可见光谱(UV-Vis)和显微拉曼光谱等技术对其结构和化学成分进行分析;将 ntTiO?/ATAB 以 0、1、2.5、5 wt% 的浓度添加到实验性粘接树脂中,制备不同实验组(G?%、G?%、G?.?%、G?%);对粘接剂进行转化度(DC%)、溶剂软化、射线不透明度、抗唾液微生物群落抗菌活性、矿物沉积能力和细胞毒性等多项性能测试。

结果


  1. ntTiO?/ATAB 的表征:通过 TEM、FTIR、UV-Vis 和微拉曼光谱等分析技术,证实了 ntTiO?/ATAB 的结构和化学成分,表明成功制备了目标纳米材料。
  2. 理化性质:所有实验组的 DC% 均超过 60%,且 ntTiO?/ATAB 的添加对射线不透明度和溶剂软化性能无不利影响,说明该纳米材料的加入未显著改变粘接剂的基本理化性质。
  3. 抗菌活性:抗菌测试表明,随着 ntTiO?/ATAB 浓度的增加,关键微生物的菌落形成单位减少,且这种抗菌效果在一年的老化期内持续存在,显示出该粘接剂具有长效抗菌能力。
  4. 矿物沉积能力:矿物沉积测试显示,ntTiO?/ATAB 浓度较高的样品中磷酸盐含量增加,表明其能够促进矿物沉积,有助于牙体组织的修复和再矿化。
  5. 细胞毒性:各组之间人类细胞存活率无统计学差异,说明 ntTiO?/ATAB 添加到粘接剂中后无细胞毒性,具有生物安全性。

结论与讨论


本研究开发的含 ntTiO?/ATAB 的牙科粘接剂具有适宜的物理和化学性质,包括先前测试证实的对牙本质可靠的粘结强度。该粘接剂不仅对与龋齿相关的微生物具有抗菌作用,即使在老化后仍能保持活性,还能通过矿物沉积促进生物活性,且对人体细胞无细胞毒性。这些特性表明,该粘接剂为减少复发性龋齿的风险和长期保持材料 - 牙本质界面特性提供了一种有前景的策略。

ntTiO?/ATAB 的设计巧妙结合了二氧化钛纳米管的机械增强和载体功能以及 ATAB 的抗菌特性。二氧化钛纳米管的管状结构不仅有助于稳定杂化层和边缘完整性,提升粘接剂的机械性能,还能作为载体实现 ATAB 的持续释放,克服了 ATAB 因缺乏甲基丙烯酸酯基团而难以与树脂基质共聚的缺点。此外,二氧化钛的生物活性可促进牙本质再矿化,进一步增强修复效果。该研究为牙科粘接剂的发展提供了新方向,有望在临床应用中减少修复体失败率,改善患者口腔健康状况。

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