《Clinical Oral Investigations》：Evaluation of the physicochemical properties and adhesive interface quality of BioRoot Flow and BioRoot RCS endodontic sealers: An in vitro study
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**摘要**
**目的** 生物陶瓷类根管封闭剂因其良好的理化性能和生物学性能而在牙髓病学中得到越来越广泛的应用。然而，关于BioRoot Flow与其他根管封闭剂相比，其理化性能、推出粘接强度及粘接界面特性的证据仍然有限。因此，本研究评估了BioRoot
**摘要**
**目的** 生物陶瓷类根管封闭剂因其良好的理化性能和生物学性能而在牙髓病学中得到越来越广泛的应用。然而，关于BioRoot Flow与其他根管封闭剂相比，其理化性能、推出粘接强度及粘接界面特性的证据仍然有限。因此，本研究评估了BioRoot Flow（BRF）、BioRoot RCS（BRR）和环氧树脂类封闭剂AH Plus（AHP）的理化性能、推出粘接强度、破坏模式及粘接界面质量。
**方法** 依据ANSI/ADA第57号规范评估了凝固时间、尺寸变化、溶解度、阻射性和流动性。凝固时间使用圆柱形模具并以吉尔莫针（Gillmore needle）测定。尺寸变化在去离子水中保存30天前后，对每种封闭剂5个样本进行测量。溶解度在浸泡7天并干燥后对10个样本进行评估。阻射性通过将丙烯酸板与铝阶梯楔并排拍摄X线片进行评估。流动性依据ANSI/ADA标准评估。对于粘接强度及界面分析，使用Reciproc系统预备30颗单根管牙，并以次氯酸钠和EDTA冲洗。采用单尖法配合所测封闭剂进行根管充填（n=10）。从每个根三分之一获得三个切片；其中两个用于推出测试和破坏分析，一个用于共聚焦激光扫描显微镜观察。
**结果** AHP表现出最短的凝固时间、最高的阻射性和最大的流动性。BRF表现出最高的溶解度，而各材料间尺寸变化无显著差异。粘接强度在封闭剂及根管三分之一间存在显著差异；AHP呈现最高值，其次为BRF和BRR。AHP以粘接破坏为主，而生物陶瓷类封闭剂主要表现为混合破坏。
**结论** AHP展现出更优的理化性能、更高的粘接强度和更好的粘接界面适应性。在粘接性能及界面质量方面，BRF优于BRR。
**论文解读：BioRoot Flow与BioRoot RCS根管封闭剂的理化性能及粘接界面质量评估**
**一、研究背景与目的**
根管系统充填的目标是使用牙胶尖和根管封闭剂实现三维充填，封闭剂需填充牙胶尖与牙本质壁之间的间隙，并进入副根管和侧支根管以及根管系统的不规则区域，从而形成能够防止微生物渗漏的三维封闭效果。因此，充填阶段成功与否直接与根管封闭剂的特性和理化性能相关。理想的封闭剂应具备低溶解度（≤3%）、尺寸稳定性、良好流动性、适当的凝固时间和足够的阻射性，同时还需要具备抗菌活性和生物相容性。
近年来，生物陶瓷类封闭剂因其硅酸钙组成、优异的生物相容性和良好的生物学性能（如较低的细胞毒性和优于树脂类封闭剂的抗菌活性）而在牙髓病学中得到日益广泛的应用。其中，环氧树脂类封闭剂AH Plus被认为是根管封闭剂的“金标准”，因其低溶解度、高流动性、优良的根尖封闭能力、可接受的生物相容性和形成树脂突的能力而被广泛研究。而生物陶瓷类封闭剂BioRoot RCS为粉液剂型，研究显示其具有较高的粘接强度和较好的粘接界面适应性。近期推出的BioRoot Flow是一种预混合膏体，含有高纯度硅酸钙矿物，制造商宣称其能防止材料收缩、减少空隙形成、改善流动性，并具有碱性pH值和良好的阻射性。
然而，目前尚无已发表的研究评估BioRoot Flow的各项性能。鉴于该材料是一种需要水分凝固的预混合水化封闭剂，且缺乏相关研究数据，有必要对其理化性能以及与BioRoot RCS的粘接强度进行比较，以评估其临床适用性。本研究旨在评估BioRoot Flow和BioRoot RCS封闭剂在根管充填后的理化性能、粘接强度、破坏模式和粘接界面质量，并以AH Plus作为参照材料。
**二、主要技术方法**
本研究为实验室研究，遵循2021年牙髓病学实验室研究报告规范（PRILE）撰写。理化性能测试（凝固时间、流动性、尺寸变化、溶解度和阻射性）依据ANSI/ADA第57号规范（2021）及ISO 6876:2012修订版进行，测试前封闭剂在23±2°C和95±5%相对湿度下储存24小时。由于水化硅酸钙类封闭剂需要水分凝固，BioRoot Flow和BioRoot RCS在操作时按重量加入1%蒸馏水。凝固时间采用吉尔莫针法测定；流动性通过玻璃板压片法测量；尺寸变化在去离子水中保存30天后测量；溶解度在浸泡7天并干燥后称重计算；阻射性通过与铝阶梯楔共同曝光进行X线密度分析。粘接强度测试使用30颗单根管人牙（来源于FORP-USP人类牙库，经研究伦理委员会批准），采用Reciproc系统预备，2.5%次氯酸钠和17% EDTA冲洗，以单尖法充填（n=10）。每个根三分之一获取三个1.0mm切片，两个用于推出测试并进行破坏模式分析，一个用于共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）粘接界面评估。推出测试使用万能试验机，根据根管三分之一选择不同直径的金属压头；破坏模式在立体显微镜下分类；CLSM图像定量分析界面间隙或空隙。
**三、研究结果**
**理化性能**：AH Plus表现出最短的凝固时间，与BioRoot Flow（最长）和BioRoot RCS（居中）相比均有统计学显著差异，且仅AH Plus符合ANSI/ADA关于凝固时间偏差不超过10%的要求。流动性方面，AH Plus最高（53.2±0.46mm），其次为BioRoot Flow（26.4±0.34mm）和BioRoot RCS（25.1±0.2mm），所有材料均满足ISO标准（≥17mm）。尺寸变化在各材料间无显著差异（p=0.492），均符合≤1%的限值。溶解度方面，BioRoot Flow最高，BioRoot RCS居中，AH Plus最低，仅AH Plus符合ANSI/ADA不超过3%质量变化的要求。阻射性方面，AH Plus最高，BioRoot RCS居中，BioRoot Flow最低，但所有材料均满足最小3mm铝当量的标准。
**推出粘接强度**：双因素方差分析显示“根管三分之一”和“封闭剂”因素均有显著差异。AH Plus组中，颈三分之一的粘接强度显著高于根尖三分之一，中三分之一介于两者之间；而生物陶瓷封闭剂在各根管三分之一间无显著差异。横向比较中，在颈和中三分之一，AH Plus粘接强度显著高于BioRoot RCS，而BioRoot Flow居中且在统计学上有时与AH Plus相似、有时与BioRoot RCS相似；在根尖三分之一，三种封闭剂间无显著差异。
**破坏模式分析**：卡方检验显示破坏类型与封闭剂类型存在显著关联（p=0.001），而与根管三分之一无关（p=0.509）。AH Plus主要表现为界面粘接破坏，即封闭剂从牙本质表面干净分离；而BioRoot Flow和BioRoot RCS主要表现为混合破坏，即断裂部分发生在封闭剂-牙本质界面、部分发生在封闭剂材料内部。
**CLSM粘接界面分析**：Kruskal-Wallis检验显示根管三分之一因素无显著差异（p=0.773），但封闭剂因素有显著差异（p<0.001）。AH Plus的界面适应性显著优于BioRoot Flow（p=0.002）和BioRoot RCS（p<0.001），而两种生物陶瓷封闭剂之间无显著差异（p=0.491）。定性分析显示AH Plus沿粘接界面存在紧密接触区域，而生物陶瓷封闭剂在封闭剂与牙本质壁之间出现界面间隙区域。
**四、讨论与结论**
本研究表明，AH Plus在理化性能、粘接强度和界面适应性方面均表现最佳，这归因于其环氧树脂与牙本质胶原氨基之间形成的共价键，以及较好的管内牙本质小管渗透和机械锁结作用。AH Plus的破坏模式以界面粘接破坏为主，说明其材料内聚强度高于其与牙本质的粘接强度。相反，生物陶瓷封闭剂表现出混合破坏模式，提示其通过钙硅酸盐水化反应释放钙离子和氢氧根离子，在界面形成羟基磷灰石样矿化物，形成矿物渗透带，其化学整合作用补偿了机械锁结的不足。BioRoot Flow的粘接性能优于BioRoot RCS，可能与后者为粉液剂型、手工调拌的均匀性和比例控制可能影响凝固反应及内聚性有关。BioRoot Flow作为预混合制剂，具有更一致的管内渗透表现。
关于溶解度，BioRoot Flow和BioRoot RCS虽然超出了3%的限值，但需注意该测试在去离子水中进行，而根管内环境含有钙、磷酸盐等离子，可能降低实际溶解度；此外初始溶解度可能反映表面溶解和离子交换，而非渐进性材料降解。本研究的局限性包括干性根管标准化条件可能有利于AH Plus的性能，以及体外测试不能完全模拟临床复杂环境。
**研究结论**：在本研究条件下，所评估的封闭剂均未能完全满足ANSI/ADA第57号规范的要求。环氧树脂类封闭剂AH Plus表现出最佳的综合性能，具有最低的溶解度、高阻射性、优异的流动性和较高的粘接强度，尤其在颈部和中部根管区域。在硅酸钙类封闭剂中，BioRoot Flow的粘接强度高于BioRoot RCS。因此，尽管AH Plus在理化性能和粘接性能方面仍是参照材料，BioRoot Flow作为生物陶瓷类封闭剂中的一种可行替代选择，进一步研究以改善其配方和理解其长期临床行为仍十分必要。该论文发表于《Clinical Oral Investigations》。
