表面处理与修复材料对老化3D打印甲基丙烯酸树脂粘接强度的影响及临床意义

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  本研究针对老化3D打印甲基丙烯酸树脂临时修复体的修复难题,系统评估了不同表面处理(Al2O3喷砂、通用粘接剂Adh及其联合应用)与修复材料(PMMA、双丙烯酸复合树脂bis-acryl、流动复合树脂flowable)对剪切粘接强度(SBS)的影响。结果表明,Al2O3/Adh联合处理结合流动复合树脂可获得最优粘接强度,为临床修复方案选择提供了科学依据。

  

随着数字化口腔医学的快速发展,3D打印甲基丙烯酸树脂临时修复体因其精度高、效率快等优势逐渐取代传统手工制作方式。然而,这类材料在长期使用中面临老化、边缘适应性不足等问题,临床常需通过椅旁修复调整。但老化后的树脂表面活性降低,修复粘接强度成为关键挑战。目前,针对老化3D打印树脂的最佳表面处理方案和修复材料选择仍缺乏系统研究。

为解决这一问题,泰国那黎宣大学牙科学院的研究团队在《BMC Oral Health》发表研究,通过设计120个老化3D打印树脂样本,比较了四种表面处理(无处理NC、Al2O3喷砂、通用粘接剂Adh、Al2O3/Adh联合)与三种修复材料(PMMA、bis-acryl、flowable)的组合效果。研究采用热循环老化模拟口腔环境,通过剪切粘接强度测试、失效模式分析和扫描电镜观察,首次系统评估了老化树脂的修复策略。

关键技术方法包括:1)使用DLP技术3D打印树脂样本并进行1500次热循环老化;2)分组实施不同表面处理;3)采用万能试验机测试剪切粘接强度;4)通过立体显微镜和SEM分析失效模式与表面形貌。

研究结果
剪切粘接强度
流动复合树脂在所有表面处理组中表现最优,其中Al2O3/Adh联合处理组SBS达15.08±1.56 MPa,显著高于NC组(5.92±1.47 MPa)。值得注意的是,单独使用Adh处理时,流动复合树脂的SBS(13.17±1.24 MPa)与喷砂处理无统计学差异,为临床无喷砂设备时提供了替代方案。

失效模式
NC组以界面失效(90-100%)为主,而Al2O3和Al2O3/Adh组出现更多材料内聚失效(70-80%)和混合失效,印证了表面处理对界面结合的增强作用。

SEM分析
喷砂处理组表面呈现显著不规则结构,而Adh组因粘接剂覆盖呈现平滑形貌,解释了其虽无机械嵌合但仍能通过化学键合获得较高SBS的机制。

结论与意义
该研究明确推荐临床优先采用Al2O3/Adh联合处理结合流动复合树脂的方案,其粘接强度较未处理组提升2.5倍。对于无法实施喷砂的病例,单独使用通用粘接剂Adh亦可获得相近效果。这一发现尤其适用于全口修复等长期临时修复体的椅旁修补,避免了反复拆卸带来的时间成本。

研究创新性地揭示了老化3D打印树脂的修复机制:喷砂通过机械嵌合增强结合,而粘接剂中的MDP单体能与树脂残余双键形成化学键合。流动复合树脂的"剪切稀化"特性使其更易渗透表面微隙,这是其性能优于化学固化材料的关键。该成果为数字化临时修复的临床维护提供了标准化方案,推动了3D打印修复体的长期应用可靠性。

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