钙果糖硼酸盐负载介孔二氧化硅纳米颗粒增强树脂基盖髓材料的理化性能与生物活性研究

针对树脂基盖髓材料(PCM)抗菌性不足、生物活性有限等问题，研究人员创新性地将钙果糖硼酸盐(CF)负载于介孔二氧化硅(SBA-15)中，开发出CF@SBA-15复合型PCM。研究表明，该材料在保持力学性能的同时，显著提升抗菌活性（对S. mutans和L. casei抑制率p<0.05）、生物相容性（细胞存活率提升p<0.05）及促干细胞分化能力（5% CF@SBA-15组最优），为牙髓治疗提供兼具抗菌与组织再生功能的新型解决方案。

　　

在口腔医学领域，牙髓暴露后的活髓保存一直是临床难题。传统盖髓材料如氢氧化钙虽能诱导牙本质桥形成，却存在溶解度高、机械强度差等缺陷；而矿物三氧化物凝聚体(MTA)虽为"金标准"，其操作复杂、成本高昂且易导致牙体变色。更棘手的是，现有树脂基盖髓材料虽固化便捷，却普遍缺乏有效抗菌成分，对残留细菌的清除能力有限，且钙离子释放不足难以支持充分的牙本质再生。这些局限性直接影响牙髓治疗的长期成功率，亟需开发兼具抗菌、生物活性和临床可操作性的新型材料。

为此，国内研究团队创新性地将植物源性钙果糖硼酸盐(Calcium fructoborate, CF)——一种同时含钙、硼元素的生物活性物质，与具有规则孔道结构的介孔二氧化硅(SBA-15)结合，构建CF@SBA-15纳米复合体系，并将其整合至树脂基盖髓材料中。通过系统评估3%与5%两种负载浓度的性能差异，研究证实该策略成功突破现有材料瓶颈，相关成果发表于《Dental Materials》。

研究采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征材料结构，通过水吸收/溶解度测试、实时聚合监测(RT-FTIR)评估物理性能，选用S. mutans和L. casei进行抗菌实验，并采用CCK-8法和碱性磷酸酶(ALP)活性检测分析细胞相容性与分化潜能。

研究结果

理化性能突破
SEM显示SBA-15呈现典型的蜂窝状多孔结构，FT-IR证实CF成功负载于硅骨架中。3%和5% CF@SBA-15组的吸水率显著降低(p<0.05)，但溶解度与单体转化率与对照组无统计学差异(p>0.05)，验证了材料在潮湿口腔环境中的稳定性。

抗菌性能跃升
随着CF@SBA-15浓度增加，对致龋菌S. mutans和L. casei的抑制率呈剂量依赖性增强(p<0.05)。介孔结构实现的缓释效应使材料具备长效抗菌潜力，这对预防术后微渗漏导致的二次感染至关重要。

生物活性革命
CCK-8检测显示，含CF@SBA-15组的细胞存活率显著高于对照组(p<0.05)，5%组表现最优。ALP活性分析更揭示其促分化能力呈浓度梯度：5% CF@SBA-15组>3%组>对照组(p<0.05)，表明硼-钙协同作用可激活成牙本质细胞分化通路。

讨论与意义
该研究首次将CF@SBA-15纳米系统引入牙髓治疗领域，其多重优势具有临床转化价值：

1. 结构创新：SBA-15的介孔结构(3-30 nm)既作为CF载体实现可控释放，又通过硅羟基增强材料-牙本质界面结合；
2. 功能协同：CF提供的硼元素强化抗菌，而钙离子促进矿化，二者通过SBA-15的缓释形成"抗菌-再生"双效循环；
3. 临床适配：光固化特性保留树脂材料的操作优势，5分钟固化时间远短于MTA(12分钟)，更符合临床需求。

特别值得注意的是，CF的植物来源特性使其生物利用度优于传统硼化合物，而SBA-15的酸性合成环境兼容性拓展了载药多样性。这种纳米复合策略为开发"下一代智能盖髓材料"提供了范式——通过精准调控纳米载体结构与活性组分配比，可进一步优化抗菌时效性与生物活性平衡。未来研究可探索CF@SBA-15在牙髓损伤微环境中的分子机制，以及其与不同树脂单体的协同效应，推动材料从实验室向临床过渡。