表面预处理与侵蚀老化对CAD/CAM树脂基材料与自粘接树脂水门汀粘结强度的作用机制研究

《Scientific Reports》:Surface pretreatments and erosive aging effects on the bond strength of CAD/CAM resin-based materials with a self-adhesive resin cement

【字体: 时间:2026年01月16日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对CAD/CAM树脂基修复体在口腔酸性环境下的粘结耐久性问题,系统评估了表面预处理(喷砂、喷砂+通用粘接剂)和侵蚀老化(胃酸、柠檬酸)对3D打印(Crowntec)和切削(Cerasmart 270)两种树脂基材料与自粘接树脂水门汀(Panavia SA)剪切粘结强度(SBS)的影响。结果表明:材料类型和侵蚀老化显著影响SBS(p<0.001),而表面预处理主要改变破坏模式;Crowntec表现出更高的粘结稳定性。该研究为临床选择修复材料及粘结方案提供了实验依据。

  
在数字化口腔医学快速发展的今天,计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术通过增材制造(3D打印)和减材制造(切削)两种方式,显著提升了修复体制作的精度和效率。然而,修复体的长期临床成功,在很大程度上依赖于修复材料与树脂水门汀之间牢固而持久的粘结。口腔环境中的酸性挑战——如食物中的柠檬酸和胃食管反流患者的胃酸——可能通过水解和化学过程降解树脂-水门汀界面,削弱微机械固位,导致聚合物基质劣化。尤其对于新兴的3D打印永久树脂材料,其粘结性能在侵蚀条件下的表现尚不明确。为此,土耳其奥尔杜大学的研究团队在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果,系统探讨了表面预处理和侵蚀老化对CAD/CAM树脂基材料与自粘接树脂水门汀粘结强度的影响。
为了回答上述问题,研究人员开展了一项实验室研究。该研究主要采用了剪切粘结强度(SBS)测试作为核心评价指标。实验流程包括:制备两种CAD/CAM树脂基材料(增材制造的Crowntec和减材制造的Cerasmart 270)试件,分别施加三种表面预处理(对照组、喷砂处理、喷砂+通用粘接剂),随后应用自粘接树脂水门汀(Panavia SA Cement Universal),并进行96小时的侵蚀老化(对照组(蒸馏水)、胃酸、柠檬酸)。最后使用万能试验机测试SBS,并在体视显微镜下分析破坏模式。数据采用SPSS进行统计分析(三因素方差分析等)。
结果
表面预处理和侵蚀老化对剪切粘结强度的影响
三因素方差分析显示,材料类型(p < 0.001)和侵蚀老化(p < 0.001)对SBS有显著影响,而表面预处理本身无显著影响(p = 0.698)。对于Crowntec,仅在喷砂+通用粘接剂(UA)组中,胃酸暴露导致SBS显著下降(p = 0.02)。而对于Cerasmart,侵蚀老化在所有表面预处理组中均显著降低了SBS(p < 0.05)。总体而言,Crowntec的SBS值显著高于Cerasmart。
破坏模式分析
对于Crowntec,各实验组均以内聚破坏为主,表面预处理和侵蚀老化对破坏模式无显著影响。对于Cerasmart,破坏类型受侵蚀老化影响显著(p < 0.05)。在对照组和喷砂组中,以粘接破坏为主;而在喷砂+通用粘接剂(UA)组,所有侵蚀老化条件下内聚破坏均显著增加。
讨论与结论
本研究结果表明,自粘接树脂水门汀与CAD/CAM树脂基材料的粘结强度显著依赖于材料类型和口腔环境中的侵蚀老化因素。增材制造的Crowntec永久树脂表现出比减材制造的Cerasmart纳米陶瓷树脂更好、更兼容的粘结性能。表面预处理(喷砂、喷砂+通用粘接剂)虽未显著提升整体粘结强度,但改变了Cerasmart的破坏模式,表明其改善了界面粘结质量。含有额外硅烷的通用粘接剂的应用仅带来轻微改善,无统计学意义。
该研究的发现具有重要的临床指导意义:对于可能暴露于慢性胃酸挑战(如胃食管反流患者)的Cerasmart修复体,自粘接树脂水门汀可能不是最合适的选择,传统双重固化树脂水门汀或许是更可靠的替代方案。而对于Crowntec,自粘接水门汀在日常酸性挑战下表现出足够的耐久性。研究强调了在临床修复中,需要根据具体的修复材料类型和患者的口腔环境特点,个性化选择粘结方案以确保修复体的长期稳定性。
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