"突破性进展:介孔生物活性玻璃与10-MDP协同提升牙科窝沟封闭剂的再矿化与粘接性能"

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Dentistry 4.8

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  本研究针对牙科窝沟封闭剂在再矿化能力和粘接强度方面的不足,创新性地将介孔生物活性玻璃(MBG)和10-甲基丙烯酰氧癸基二氢磷酸酯(10-MDP)引入封闭剂体系。结果表明,MBG显著提升釉质再矿化效果(微硬度恢复率达44.94%),而10-MDP虽增强剪切粘接强度(SBS)却降低弯曲强度。该研究为开发兼具防龋和持久粘接性能的新型封闭剂提供了关键理论依据。

  

牙齿表面的窝沟裂隙是龋病的"重灾区",传统窝沟封闭剂虽能物理隔绝细菌,但存在两大痛点:一是缺乏主动修复釉质的能力,二是粘接耐久性不足。据统计,90%的后牙龋始于窝沟,而封闭剂脱落导致的微渗漏成为治疗失败的主因。韩国Mediclus公司的研究人员敏锐捕捉到这一临床需求,创新性地将两种明星材料——具有超强矿化能力的介孔生物活性玻璃(MBG)和"粘接增强剂"10-MDP组合使用,试图打造新一代"智能"封闭剂。

研究团队采用五组对照设计:基础封闭剂(Any-Seal?)分别添加0.5wt%/1wt% MBG、以及MBG与5wt% 10-MDP的组合。通过微硬度测试、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射(XRD)评估再矿化效果,同时测定弯曲强度和剪切粘接强度(SBS)等力学指标。

材料与实验设计
MBG通过改良溶胶-凝胶法合成,其介孔结构(5-50nm)赋予超高比表面积。10-MDP则通过磷酸基团与羟基磷灰石(HAP)形成稳定钙盐。实验使用人离体牙样本,建立标准化脱矿模型。

微硬度测量
脱矿使釉质维氏硬度(VHN)显著下降,而MBG组展现出惊人恢复能力:含1wt% MBG组硬度恢复率达44.94%,XRD证实新生羟基磷灰石峰。FE-SEM显示MBG组釉质表面形成致密矿化层,印证其"引导再生"机制——MBG在唾液中释放Ca2+
/PO4
3-
,促进HAP结晶。

力学性能
10-MDP使SBS提升37.2%(p≤0.0157),但代价是弯曲强度下降14.8%。这种"跷跷板效应"揭示材料设计的精妙平衡:磷酸基团虽增强牙本质粘接,却可能破坏树脂基质连续性。

讨论与意义
该研究首次证实MBG在封闭剂中的再矿化效能:1wt% MBG组在14天内即诱导HAP层形成,其介孔结构加速离子交换,比传统生物玻璃效率提升3倍。临床价值在于:① 主动修复早期脱矿区,阻断"微渗漏-继发龋"恶性循环;② 10-MDP的化学粘接可弥补儿童隔湿困难时的操作缺陷。

局限性在于体外研究未能模拟口腔复杂环境,且长期耐久性待验证。但这项发表于《Journal of Dentistry》的成果仍具里程碑意义——它开创性地将"再生医学"理念引入预防牙科,为开发兼具治疗性和粘接性的新一代封闭剂指明方向。未来研究可探索MBG载药(如氟化物)的协同效应,或通过纳米改性解决强度-粘接不可兼得的矛盾。

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