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大麻纤维及去木质素-果胶大麻纤维对聚甲基丙烯酸甲酯表面粗糙度的影响及其口腔临床意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:BMC Oral Health 2.6
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本研究针对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)义齿基托材料机械性能不足及表面粗糙度易致微生物黏附的问题,通过添加1%大麻纤维(HeF)及去木质素-果胶HeF,结合三种抛光工艺(FG/UP/LP),发现HeF增加未抛光表面粗糙度(Ra值0.4788μm),但有效抛光可显著降低Ra值至0.1767-0.2679μm(p<0.05)。该研究为天然纤维增强口腔材料的表面处理提供了临床优化方案,对减少菌斑黏附、改善口腔卫生具有重要指导意义。
在口腔修复领域,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因其优异的加工性能和美观性,长期作为义齿基托的首选材料。然而,其机械强度不足导致的义齿断裂问题,以及表面粗糙度引发的微生物黏附风险,始终困扰着临床医生。尤其对于儿童可摘式间隙保持器这类需要频繁摘戴的装置,表面粗糙度超过0.2μm时,极易成为口腔致病菌的"温床",进而诱发龋病、牙周病甚至义齿性口炎。
为破解这一难题,Yozgat Bozok大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向环保型天然纤维——大麻纤维(HeF)。这种仅次于苎麻的强力天然纤维,不仅含有70-74%的纤维素赋予其高热稳定性,其独特的结构更可能通过纤维-树脂界面相互作用影响材料表面特性。但此前研究多聚焦于HeF对PMMA机械性能的增强作用,对其表面粗糙度的影响仍是空白。为此,Suha Kuscu团队在《BMC Oral Health》发表的研究中,首次系统评估了原始HeF与去木质素-果胶HeF对PMMA表面形貌的影响规律,并创新性地对比了三种抛光工艺的优化效果。
研究采用ISO 20795-1:2013标准制备试样,通过SEM/EDX表征纤维形态与元素组成,使用轮廓仪定量测量Ra值。关键发现显示:含1%原始HeF的PMMA在初加工阶段(FG2组)Ra值达0.4788μm,显著高于纯PMMA(p<0.001),这可能是纤维团聚导致表面凸起所致。但经过Universal Polishing Paste处理后的PG2组,Ra值降至0.2679μm,虽仍高于临床阈值,但较未抛光样品降低56%。尤为重要的是,去木质素-果胶处理的HeF组(FG3)展现出更优的表面平整性(Ra=0.4162μm),暗示木质素-果胶的去除可能改善纤维分散性。
SEM图像在5000倍放大下清晰揭示了表面形貌差异:原始HeF组呈现明显纤维突起,而抛光后样品表面划痕显著减少。统计证实,Lesk Polishing Liquid对含HeF材料的抛光效果更优(LP2组Ra=0.2372μm),这与其液态研磨剂能更好渗入纤维间隙有关。多因素方差分析进一步显示,抛光工艺与纤维类型的交互作用显著影响最终Ra值(F=57.890,p<0.001)。
这项研究不仅否定了"添加HeF不影响PMMA表面粗糙度"的零假设,更建立了天然纤维增强树脂的表面处理新范式。其临床价值在于:①明确了HeF增强材料必须配合精细抛光;②揭示了去木质素-果胶处理可降低42%的初加工粗糙度;③证实不同抛光剂对纤维-树脂体系的选择性效果。这些发现为开发兼具力学强度与生物安全性的新一代义齿材料提供了理论支撑,尤其对儿童间隙保持器等易损修复体的寿命延长具有重要意义。未来研究可拓展至更高纤维含量(如5%)的影响,或通过体外微生物实验直接验证Ra值与白色念珠菌黏附量的相关性。
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