负载多西环素的纤维微粒作为酸蚀-冲洗粘接系统的治疗性成分:对牙本质光学、物理及粘接性能的影响

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Dental Materials 4.6

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  本研究针对酸蚀-冲洗(ER)粘接系统在牙本质粘接中易受水解降解和微生物侵袭的问题,通过电纺丝技术合成负载多西环素(DOX)的聚己内酯(PCL)纤维微粒,并将其作为功能性成分添加到商用粘接剂中。研究发现,DOX微粒显著抑制变形链球菌和乳酸杆菌生长,提高粘接剂润湿性(接触角降至28.9°±3.3°),且一年老化后树脂-牙本质微拉伸粘接强度(μTBS)优于对照组。该研究为开发兼具抗菌性和长期稳定性的牙科粘接材料提供了新策略。

  

在牙科修复领域,酸蚀-冲洗(Etch-and-Rinse, ER)粘接系统虽操作简便,却面临胶原纤维暴露导致的水解降解难题。基质金属蛋白酶(MMPs)的激活会破坏牙本质基质,而微生物定植进一步威胁修复体寿命。尽管已有研究尝试添加无机填料或胶原交联剂,但兼具抗MMP活性和长期粘接稳定性的解决方案仍待突破。

为此,巴西的研究团队在《Dental Materials》发表研究,创新性地将电纺丝技术与冷冻研磨结合,开发出负载多西环素(Doxycycline, DOX)的聚己内酯(Poly-ε-caprolactone, PCL)纤维微粒,并系统评估了其对ER粘接剂性能的影响。研究通过形态学分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和抗菌实验验证微粒特性,随后测试改性粘接剂的光学参数(色差ΔE00、折射率RI)、转化率(DC)、润湿性及牙本质粘接强度(μTBS),最终证实DOX微粒可同步提升材料的生物活性和耐久性。

关键实验技术
研究采用电纺丝技术制备PCL/DOX纤维,经冷冻冲击粉碎获得微米级颗粒;通过抑菌圈实验评估对变形链球菌和乳酸杆菌的抑制效果;利用接触角测量仪分析润湿性;采用微拉伸测试仪测定即时及老化1年后的粘接强度,并结合Weibull分析评估可靠性。

研究结果

  1. 纤维微粒特性:PCL与DOX微粒直径分布相似(中位数20.6μm vs 22.0μm),FTIR证实DOX成功负载。DOX组对两种致病菌的抑制效果显著优于氯己定对照组。
  2. 光学与物理性能:添加微粒导致色差ΔE00>1.8(超出可接受阈值),但PCL组仅轻微降低透光性,各组折射率无差异。DOX组接触角最低(28.9°±3.3°),表明润湿性最佳。
  3. 粘接性能:即时μTBS各组无差异,但老化1年后DOX组强度显著高于对照组(p<0.05),Weibull分析显示其特征强度更高,证实长期稳定性。

结论与意义
该研究首次证实DOX纤维微粒可同步赋予ER粘接剂抗菌性、优异润湿性和老化稳定性。其机制可能源于DOX对MMPs的持续抑制及纤维结构对树脂渗透的促进。这一策略不仅为克服牙本质粘接降解提供了新思路,其“电纺丝-冷冻研磨”技术路线还可拓展至其他功能性药物的负载应用,具有广阔的临床转化前景。

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