综述:石墨烯及其衍生物在口腔健康与牙科临床应用中的创新方向

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Bratislava Medical Journal 1.5

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  (编辑推荐)本综述系统探讨了石墨烯(Graphene)及其衍生物在牙科领域的突破性应用,重点分析了其超高杨氏模量(Young's modulus)、抗菌性(antimicrobial)及多重理化特性如何赋能修复牙科(Restorative Dentistry)、修复体学(Prosthodontics)和牙髓病学(Endodontics),为新型牙科材料开发提供纳米级解决方案。

  

Abstract
石墨烯是由单层碳原子以蜂窝状排列构成的二维材料,自发现以来便因其非凡的杨氏模量(记录最高值之一)和多维度特性引发研究热潮。作为潜在的功能剂,石墨烯基纳米材料(Graphene-based nanomaterials, GBNs)展现出独特的抗菌、物理化学、热/电/机械/光学及生物特性组合。

多维特性赋能牙科革新
在机械性能方面,石墨烯的强度可达130 GPa[1]
,其掺入可显著提升牙科复合树脂的耐磨性。光学特性则被用于开发早期龋齿诊断的光学传感器,通过检测牙釉质脱矿的微小折射率变化实现精准预警。

跨学科应用场景
• 修复牙科:氧化石墨烯(GO)增强的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基托弯曲强度提升40%,同时降低白色念珠菌(C. albicans
)生物膜形成;
• 牙髓治疗:还原氧化石墨烯(rGO)与氢氧化钙联用可延长根管消毒效果,对粪肠球菌(E. faecalis
)抑菌率提升2.3倍;
• 口腔肿瘤:石墨烯量子点(GQDs)通过靶向EGFR通路实现早期癌变组织的荧光标记。

挑战与展望
尽管体外实验证实0.1 mg/mL浓度石墨烯即可抑制变异链球菌(S. mutans
)生长,但长期生物安全性仍需验证。未来研究或将聚焦功能化改性(如PEG修饰)以平衡细胞毒性(CC50
>500 μg/mL)与治疗效果。

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