粘结面润湿度对牙本质粘结界面纳米渗漏的影响 牙本质湿粘结

  [摘要]目的:观察、比较不同粘结面润湿度对4种全酸蚀粘结剂(OptiBond Solo(OB)、Single Bond (SB)、One-Step (OS)、Prime&Bond NT(PB))牙本质粘结界面纳米渗漏的影响。方法:选取36颗无龋坏人磨牙,用600目碳化硅砂纸在流水冲洗下预备出统一的牙本质粘结面玷污层。分别用4种全酸蚀粘结剂在不同粘结面润湿度条件下进行粘结处理。每颗牙齿垂直于粘结面切割出4个4mm×0.9mm×4mm粘结试件,避光贮存于氨化硝酸银溶液中24h,在TEM下观察、比较牙本质粘结界面纳米渗漏。结果:不同的粘结面润湿度条件下,4种全酸蚀粘结剂牙本质粘结界面中均可以观察到不同程度的纳米渗漏。结论:粘结面润湿度对含不同有机溶剂粘结剂的牙本质粘结界面纳米渗漏的影响程度不同。
  [关键词]牙本质;纳米渗漏;TEM
  [中图分类号]R783[文献标识码]A [文章编号]1008-6455(2008)07-1054-04
  
  Effects of surface moisture on nanoleakage of adhesives-dentin interface
  ZHAO San-jun,CHEN Ji-hua,SHEN Li-juan
  (Department of Prosthetics, Stomatological College,Fourth Military Medical University,Xi"an710032,Shaanxi,China)
  
  Abstract:ObjectiveThe purpose of this study was to evaluate the dentin nanoleakage in 4 total-etching adhesives (OptiBond Solo, Single Bond, One-Step, Prime&Bond NT) under different dentin surface moisture.MethodsSuperficial occlusal dentin of 36 molars extracted freshly was finished with 600-grit SiC paper under running water.4 total-etching adhesives were applied to dentin surfaces according to the manufacturers" instructions under different dentin surface moisture. The bonded teeth were sectioned occluso-gingivally into 4mm×0.9mm×4mm serial slabs which were stored in ammoniacal silver nitrate group in the dark for 24h and prepared for transmission electron microscope. RusultsDifferent amount of nanoleakage was all observed within bybrid layers of resin-dentin interfaces bonded with 4 total-etching adhesives under TEM. Conclusion The nanoleakage expression of resin-dentin interfaces under different dentin surface moisture was all observed diversely in the total-etching adhesives because of their solvent composition.
  Key words:dentin;nanoleakage;TEM
  
  1991年,Kanca[1]对新型粘结剂All-Bond的理化性能进行测试时发现,湿润的牙本质表面可以获得更高的粘结强度。为此,Kanca选用了多种粘结剂进行对比测试和粘结界面的微观形态观察,并在Fusayama的牙本质全酸蚀粘结理论基础上,提出了牙本质“湿粘结”理论--即首先酸蚀处理牙本质表面,去除牙本质表面的玷污层,进而使玷污层下的牙本质亦发生一定程度的脱矿,在粘结剂涂布之前牙本质表面必须一定的湿润度,以利于粘结剂的渗透和较为理想的粘结界面形成,从而达到理想的粘结效果。
  牙本质全酸蚀・湿粘结技术不但简化了临床操作步骤,而且显著提高了牙本质粘结强度,使得牙本质酸蚀术得以公认并在临床广泛应用。但是,牙本质全酸蚀・湿粘结技术也存在明显的技术敏感性[2-3],特别是粘结面润湿程度的不同,所得到的粘结结果亦相差很大,这使得不同粘结面润湿度对粘结剂的牙本质粘结强度以及粘结界面微观形态--纳米渗漏等影响的研究成为口腔粘结学的热点之一。本研究的目的就是选取现今口腔临床广泛使用的4种全酸蚀粘结剂,对不同粘结面润湿度对牙本质粘结界面纳米渗漏的影响进行观察、比较。
  
  1材料和方法
  
  1.1 采用的材料:新鲜拔除的无龋坏人磨牙(拔除一个月以内,贮存于4℃生理盐水中);硝酸银(XK13-201-0099-031,焦作市化工三厂,河南);D-72显影粉(Q/YYCX1-1999,冠龙照相器材公司,上海);快干指甲油(2A075 JET-SET,欧莱雅,尚美国际化妆品有限公司,苏州);复合树脂-卡瑞斯玛(Charisma,Lot:081,贺利氏-古莎齿科有限公司);32%磷酸溶液 (Lot: 0400008319, Bisco Inc., USA)。4种全酸蚀粘结剂见表1。
  1.2 实验方法
  
  1.2.1粘结试件的制作:36颗无龋坏人磨牙针对选用粘结剂的不同随机分为4组(n=9) :OB、SB、OS和PB组。在喷水降温下用高速涡轮机金刚砂车针垂直于牙齿长轴磨去咬合面釉质层,直至釉-牙本质层界下,解剖显微镜(MLC-150,Motic,USA)下检查无残留釉质,600目碳化硅砂纸在流水冲洗下研磨牙合面牙本质60s,预备出统一的牙本质粘结面玷污层,32%磷酸溶液酸蚀15s,每一组牙齿标本根据将采取的牙本质粘结面润湿度不同再进一步分为3个组(n=3):①过湿组:酸蚀冲洗后,牙本质粘结面在小棉球(cotton pellet, Bisco Inc., USA)吸除多余水分的基础上,应用超微移液器(Nichipet EX, Japan)再添加20μl蒸馏水,致使牙本质表面有明显水分存留;②湿组:酸蚀冲洗后,小棉球吸除多余水分,牙本质表面有光泽;③过干组-对照组:酸蚀冲洗后,来自气枪的无油压缩空气距离牙本质粘结面2.0cm轻吹30s,牙本质表面呈白垩色,随后进行粘结处理。牙合面粘结2mm树脂层,自凝树脂封闭根尖部,贮存于4℃生理盐水24h后,每个牙齿标本在实验切片机上流水降温下垂直于牙本质粘结面磨切出4个4mm×0.9mm×4mm粘结试件。
  1.2.2 银染技术:快干指甲油将试件两端远离粘结界面1mm涂布两层,避光贮存于氨化硝酸银溶液(50wt%的[Ag(NH3)2]+溶液,pH=9.5)中24h,蒸馏水冲洗5min,荧光照射下在显影液中显影8h,使银离子充分还原成金属银。在解剖显微镜(×20)下观察粘结树脂边缘,去除因粘结不良/树脂聚合收缩所产生的微渗漏试件。
  1.2.3 TEM试件制备、观察:根据Tay的TEM实验细则(1999),银染后TEM组试件在定影液(含2.5%戊二醛和2%多聚甲醛的0.1mol/L甲次砷酸盐缓冲液,pH=7.3)中定影4h,0.1mol/L的甲次砷酸盐缓冲液充分冲洗后,在0.1mol/L EDTA(EDTA-Na2H2・2H2O;BG/T 1401-1998;经氢氧化钠滴定成pH = 7.0)溶液中脱钙48h。30%~100%浓度梯度丙酮溶液依次脱水处理(每种浓度至少停留15min),包埋固定于60℃环氧树脂48h,制作成2mm×2mm树脂块,超薄切片机(LKB-2188,Nova Ultrotome,Sweden)上切割出90nm厚试件,置于Formvar覆膜的单筛铜网上在TEM(JEX-2000EX,Japan)下观察牙本质粘结界面渗漏。
  1.2.4 TEM图像分析、比较:各组材料取TEM下相同放大倍数图像,图像处理软件Adobe Photoshop 7.01 (Adobe Systems Inc.,USA)下量化、计算银染颗粒的分布面积占整张图像面积比作为量化纳米渗漏的值,使用SPSS 11.0统计软件(Statistical Product and Service Solutions; SPSS Inc.,USA)进行统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)比较各组均数之间的总体差别,用最小显著差法(LSD)进行均数间的两两比较。
  
  2结果
  
  不同粘结面润湿度条件下,4种全酸蚀粘结剂OB、SB、OS、PB的牙本质粘结界面中均可以观察到不同程度的纳米渗漏(如图1~2);表2对4种全酸蚀粘结剂OB、SB、OS和PB在不同粘结面润湿度条件下的牙本质粘结界面纳米渗漏进行了测量、比较,结果4种全酸蚀粘结剂在润湿的牙本质粘结面上观察到的纳米渗漏值均小于过湿和过干的粘结界面,且相差显著。
  
  
  3讨论
  
  牙本质湿粘结理论认为[4],酸蚀处理后暴露的胶原纤维网在干燥气流下发生塌陷,形成一层致密的纤维层,阻碍了粘结剂的渗透。而牙本质粘结面保持一定的润湿状态,一定量的水分可以支持胶原纤维的疏松网状结构,不但有利于随后亲水性粘结剂成分的渗透,而且粘结剂中所含的挥发性有机溶剂可以逐走水分,从而使粘结剂能更加渗入并包裹胶原纤维网[5]。另一方面,Sano[6-7]报道,酸蚀处理可以产生数微米程度逐步递减的牙本质脱矿层,而现今的牙科粘结剂不能够完全封闭牙本质脱矿全层,从而在混合层和牙本质基质之间遗留有一层直径约10~50nm的多孔性结构。这些孔隙成为水溶液的渗漏通道,导致树脂析出,尤其是粘结界面暴露胶原纤维网的水解、变性,造成牙本质粘结退化、粘结强度下降,增加了牙本质粘结修复的不稳定性。
  牙本质粘结面过于干燥,降低粘结剂的渗透能力。但是,牙本质粘结面过多的水分存留同样不利于粘结剂的渗透。Jacobsen等[8]研究报道,胶原纤维网中残留的水分影响了树脂充分聚合,产生低分子量的聚HEMA和较弱的界面结构。Tay[3]报道牙本质胶原纤维网中的过多水分(over-wet)会导致粘结剂中的亲水性组分与疏水性组分的相态分离,导致聚合不全和多孔性水凝胶的形成,最终加剧牙本质粘结界面孔隙结构的形成。
  本实验选用4种全酸蚀粘结剂,观察、比较了不同粘结面润湿度对4种粘结剂牙本质粘结界面纳米渗漏的影响。结果,4种粘结剂在不同粘结面润湿度上,其牙本质粘结界面均可以观察到不同程度的纳米渗漏,并且4种全酸蚀粘结剂在润湿的牙本质粘结面上观察到的纳米渗漏值均小于过湿和过干粘结面,且相差显著。与此同时,以丙酮为溶剂的2种粘结剂OS、PB在过湿和湿的牙本质粘结面上观察到的纳米渗漏均小于以酒精、水为溶剂的粘结剂OB、SB; Perdigao[9]认为,这可能与不同的有机溶剂的亲水性和易挥发性能有关。丙酮在常温状态下的具有较高的饱和蒸气压(53.33kpa),较低的沸点(56.48℃),因而具有更强的挥发性能。粘结剂中有机溶剂的挥发,可以充分逐走胶原纤维网中的残留水分,增加随后功能单体的渗入。另一方面,以丙酮为溶剂的2种粘结剂OS、PB在过干牙本质上的纳米渗漏均大于以酒精、水为溶剂的粘结剂OB、SB,这可能是因为OB、SB组份中含有一定量的水,可以再润湿干燥的牙本质粘结面,在一定程度上松弛塌陷的胶原纤维网,起到再湿剂(rewetting agent)的作用[10],从而减少对粘结剂渗透的阻碍。因此,粘结面润湿程度对含有不同有机溶剂粘结剂的牙本质粘结界面纳米渗漏的影响程度亦不同。
  
  [参考文献]
  [1]Kanca J. The all-etch bonding technique/wetbonding[J].Dent Today,1991,10(9):58,60-61.
  [2]Magne P,Mahallati R,Bazos P,et al.Direct dentin bonding technique sensitivity when using air/suction drying steps[J].J Esthet Restor Dent,2008,20(2):130-138.
  [3]Tay FR,Gwinnett JA,Wei SH. Relation between water content in acetone/alcohol-based primer and interfacial ultrastructure[J].J Dent,1998,26(2):147-156.
  [4]Breschi L,Mazzoni A,Ruggeri A,et al. Dental adhesion review: aging and stability of the bonded interface[J]. Dent Mater,2008,24(1):90-101.
  [5]Meerbeek BV,Roshida Y,Lambrechts P,et al.A TEM study of two water-based adhesive systems bonded to dry and wet dentin[J].J Dent Res,1998,77:(1):50-57.
  [6]Sano H,Takatsu T,Ciucchi B,et al.Nanoleakage: leakage within the hybrid layer[J].Oper Dent,1995,20(1):18-25.
  [7]Sano H,Yoshiyama M,Ebisu S,et al.Comparative SEM and TEM observations of nanoleakage within the hybrid layer[J].Oper Dent,1995,20(4):160-167.
  [8]Jacobsen T,Soderholm KJ.Some effects of water on dentin bonding[J].Dent Mater,1995,11(2):132-136.
  [9]Perdigao J, Frankenberger R. Effect of solvent and rewetting time on dentin adhesion[J].Quintessence Int, 2001,32(5):385-390.
  [10]Farik B,Munksgaard EC,Suh BI,et al. Adhesive bonding of fractured anterior teeth: effect of wet technique and rewetting agent[J].Am J Dent,1998,11(6):251-253.
  
  [收稿日期]2008-05-22[修回日期]2008-06-13
  编辑/何志斌

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