含两性离子材料的透明矫治器树脂增强抗菌性能研究：机械性能与生物相容性的平衡突破

本研究针对透明矫治器治疗中易滋生生物膜导致龋齿的问题，通过将2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱（MPC）掺入光固化树脂TC-85，开发出兼具机械强度与抗菌性能的新型材料。实验证实添加3% MPC可减少40%生物膜形成，蛋白质吸附量降至对照组1/4，同时保持原始力学性能，为口腔正畸器械的抗菌改性提供新策略。

　　

在正畸治疗领域，透明矫治器因其美观性和便利性广受欢迎，但长期佩戴导致的生物膜积聚和龋齿风险始终是临床痛点。唾液蛋白质在矫治器表面吸附形成生物膜基质，乳酸杆菌等微生物代谢产生的酸性物质进而引发釉质脱矿。尽管已有研究尝试将抗菌剂掺入牙科树脂，但往往面临机械性能下降或长效性不足的困境。

针对这一挑战，来自韩国Graphy Inc.等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表创新成果。研究人员将两性离子材料2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱（MPC）整合至新型光固化透明矫治器树脂TC-85中，通过系统评估1%-3%不同添加比例的复合材料，首次证实该材料在保持力学性能的同时可实现显著的抗生物污染效果。

研究采用四大关键技术：1）通过紫外光固化工艺制备含梯度浓度MPC的树脂试样；2）万能材料试验机进行拉伸/三点弯曲测试评估机械性能；3）动态机械分析（DMA）测定应力松弛和蠕变行为；4）采用菌落形成单位（CFU）计数和MTT法量化抗菌效果，并结合蛋白质吸附实验验证抗污机制。

【机械性能】

拉伸测试显示3% MPC组抗拉强度达44.20 MPa，显著高于对照组（33.80 MPa），弹性模量提升38%。三点弯曲试验中3% MPC组抗弯强度达46.85 MPa，较对照组（31.26 MPa）提升50%，表明MPC的加入未削弱材料刚性。动态力学分析证实所有组别应力松弛和蠕变行为无统计学差异，

傅里叶变换红外光谱显示MPC特征峰（1200-1300 cm^-1的P=O键）与树脂基质完美兼容。

【生物性能】

菌落实验表明3% MPC组使变异链球菌（S. mutans）附着量降低40%，MTT检测显示代谢活性下降47%。蛋白质吸附测试中，3% MPC组对牛血清白蛋白（BSA）的吸附量仅为对照组的1/4（p<0.001），脑心浸液培养基蛋白质吸附量同步显著降低。

该研究突破性地证明，MPC通过其磷脂极性基团形成水合层，有效阻隔蛋白质初始吸附这一生物膜形成的关键步骤。特别值得注意的是，3%的添加比例被确定为最佳平衡点——既能最大化抗菌效果（CFU减少40%），又避免高浓度导致的凝胶化问题。这种"抗污不杀菌"的机制相比传统抗菌剂更具生物安全性，且不会引发微生物耐药性。

作为首项将两性离子技术应用于透明矫治器树脂的研究，其成果不仅为预防正畸相关龋齿提供新方案，更开创性地拓展了TC-85材料在功能性口腔器械中的应用前景。未来通过结合再矿化剂或优化光固化工艺，有望开发出兼具力学适配性、抗菌性和釉质修复功能的下一代智能矫治系统。