含绿色合成Ag@MoS2纳米复合物的玻璃离子水门汀抗菌性能及热老化稳定性研究

本研究针对玻璃离子水门汀(GIC)抗菌性能不足导致的继发龋问题，通过绿色合成法开发银纳米颗粒(Ag NP)与二硫化钼纳米复合物(Ag@MoS2 NC)，系统评估其抗菌活性、表面显微硬度和色稳定性。结果显示，0.05%添加量即可显著抑制变异链球菌(S. mutans)生物膜形成（活菌率降低60%），且经3600次热循环后仍保持稳定性能，为开发长效抗菌牙科材料提供新策略。

　　

研究背景与意义
龋病是全球最常见的慢性疾病之一，而修复材料表面的细菌生物膜积聚是导致继发龋和修复失败的关键因素。传统玻璃离子水门汀(GIC)虽能释放氟离子(F^-)，但其抗菌效果有限。变异链球菌(S. mutans)作为致龋优势菌，易在修复体表面形成生物膜，加速材料降解。近年来，纳米技术为增强牙科材料性能带来新机遇，其中银纳米颗粒(Ag NP)因其广谱抗菌性备受关注，但存在化学合成毒性大、易团聚等问题。绿色合成法利用植物提取物（如绿茶多酚EGCG）还原银离子，兼具环保与生物相容性优势。此外，二维材料二硫化钼(MoS₂)作为纳米载体可提升Ag NP分散性和抗菌持续性，但其在GIC中的应用尚未充分探索。

研究团队与方法
由土耳其努尔纳齐亚兹甘大学口腔修复学系Ozcan Karatas团队领衔，联合分析化学与材料学专家，在《Clinical Oral Investigations》发表研究。通过以下关键技术：

1. 绿色合成：利用绿茶提取物还原AgNO₃制备Ag NP，化学合成采用Turkevich法对比；
2. 纳米复合：通过NaCl介导的静电吸附将Ag NP负载于MoS₂纳米片；
3. 材料表征：UV-Vis光谱、STEM、EDX、FT-IR、DLS和Zeta电位分析；
4. 性能测试：S. mutans活/死染色、MTT代谢活性、抑菌圈、乳酸产量及CFU计数；
5. 机械评估：维氏硬度计测试热老化（3600次循环）前后显微硬度，分光光度计测色差(ΔE)。

研究结果

1. 纳米材料特性

• UV-Vis光谱显示绿色合成Ag NP特征峰446 nm，Ag@MoS₂ NC为450 nm；STEM证实粒径约20 nm且分布均匀；EDX验证Ag与Mo元素成功复合；FT-IR证实绿茶提取物包覆Ag NP表面。

1. 抗菌性能

• Ag@MoS₂ NC组活菌率最低（31.25% vs 对照组78.32%），抑菌圈最大（21.07 mm vs 7.05 mm）；
• 乳酸产量降低46.3%（6.14 vs 11.43 mmol/L），CFU减少64.4%（7.96×10⁴ vs 22.35×10⁴）；
• 绿色与化学合成组无显著差异（p>0.05）。

1. 机械与美学性能

• 所有实验组显微硬度（97-101 kgf/mm²）与对照组无差异（p>0.05）；
• ΔE值均<3.3（临床可接受阈值），热老化后最大ΔE为1.75。

结论与展望
该研究首次将绿色合成的Ag@MoS₂ NC引入GIC，证实其具有以下优势：

1. 协同抗菌：MoS₂载体增强Ag NP分散性，通过离子释放和物理接触双重机制抑制S. mutans；
2. 稳定性：热老化后性能无衰减，预示长期临床有效性；
3. 安全性：0.05%添加量兼顾抗菌与机械/美学性能平衡。

局限性在于未评估体内生物膜复杂环境及长期氟释放影响。未来可探索Ag@MoS₂ NC与其他抗菌剂（如季铵盐）联用，或开发基于其他二维材料（如MXene）的纳米复合物。该研究为开发新一代抗菌牙科材料提供了理论与实践基础，尤其适用于高龋风险患者的修复治疗。