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本文对混合层仿生再矿化机制及应用进行了研究。文章分为三个部分：
第一章：仿生再矿化对混合层物理性质与超微结构的影响。
目的：评估仿生再矿化技术的应用对混合层刚度、矿物质密度和超微结构等方面的影响。
方法：制备60个经Clearfil Tri-S Bond，One-Step或Prime&Bond NT粘接剂渗透的混合层样本，大小为7×3×0.3mm。将所有样本浸泡于模拟体液(simulated body fluid，SBF)内一周并测量弹性模量基线值。随后将各粘接剂组的20个样本分为两个亚组(N=10)，实验组再矿化系统为含牙本质磷蛋白类似物聚丙烯酸(polyacrylicacid，PAA)和聚乙烯基膦酸(polyvinylphosphonic acid，PVPA)的SBF/硅酸盐水门汀，对照组为SBF/硅酸盐水门汀。再矿化期间每周对样本进行一次三点弯曲测试，持续16周。再矿化第4个月后采用显微CT和透射电镜观察法评估样本再矿化区域的分布和再矿化程度。
结果：⑴与基线弹性模量相比，仿生再矿化四个月后实验组样本的弹性模量升高55-118％，对照组样本的弹性模量与基线水平相似，仍保持于较低水平。⑵仿生再矿化四个月后，混合层宏观样本的骨密度值以样本表面处最高，随着向样本中心推移逐渐降低，体现了再矿化过程中仿生再矿化物质和磷灰石生成所需钙磷离子在样本内部的扩散梯度。⑶透射电镜扫描结果显示在树脂渗透不良的管间牙本质区域可观察到纤维间和纤维内再矿化的存在，同时可见再矿化管周牙本质的形成。
结论：在无矿化牙本质基底层存在的情况下，纳米前体和仿生类似物对树脂渗透牙本质混合层的渗入使不含磷灰石籽晶的混合层管间牙本质和管周牙本质发生再矿化。
第二章：脱矿牙本质胶原对两种磷蛋白类似物的吸附研究。
目的：探讨磷蛋白类似物即PVPA或三偏磷酸钠(sodium trimetaphosphate，STMP)与牙本质胶原分子间的吸附行为及其在仿生再矿化中的可能作用机制。
方法：收集300颗人第三磨牙制备矿化牙本质粉末，经0.2M/L的蚁酸脱矿溶液完全脱矿后采用冻干法干燥备用。以50mg∶1mL的粉液比将脱矿牙本质粉末(demineralized dentin powder,DDP)与不同浓度的PVPA(0～20,000 mg/L)或STMP(0～30,000 mg/L，pH9.5)溶液混合均匀，分别于1分钟、5分钟、1小时或3小时后离心取出上清液，通过测量上清液的吸光度值计算脱矿牙本质胶原对PVPA或STMP分子的吸附量。然后采用五种不同的解吸剂即水、95％乙醇、95％丙酮、130mM氯化钠和500mM氯化钠溶液作用于吸附有PVPA或STMP分子的脱矿牙本质粉末，并通过傅立叶变换红外光谱术(Fourier transform-infraredspectroscopy,FT-IR)分析经PVPA或STMP处理前后脱矿牙本质的构象变化，探讨PVPA或STMP分子与脱矿胶原分子间的相互作用机制。
结果：⑴PVPA/STMP-DDP吸附平衡数据显示，5分钟为达到吸附平衡的最佳时间，延长PVPA、STMP与DDP的作用时间(1小时和3小时)均未能明显提高基质(胶原纤维)上吸附物(PVPA和STMP)的含量。PVPA-DDP吸附体系在本实验浓度范围内(0～20,000mg/L)未能完全达到反应平衡；而STMP-DDP吸附体系在STMP浓度达到25,000mg/L时，脱矿牙本质胶原对STMP的吸附量达到平衡饱和。⑵解吸实验结果显示，95％乙醇和95％丙酮对结合于脱矿牙本质Ⅰ型胶原上的PVPA或STMP分子具有较弱或极弱的解吸作用；随着氯化钠浓度(离子强度)的升高，吸附于DDP上的PVPA解吸量逐渐增加，但STMP的解吸量未出现明显变化。⑶红外光谱分析结果显示，脱矿牙本质粉末经25,000mg/LSTMP溶液处理后，位于1080，1030，1010和976 cm-1处与P=O和P-O-C伸缩振动相关的特征峰吸收强度均增加，提示胶原分子内发生羟基氨基酸磷酯化反应。
结论：PVPA与胶原分子间的可逆性静电吸附作用使PVPA在含多种电解质的再矿化系统中易于解离；反之，STMP磷酸基团与Ⅰ型胶原分子间的共价结合为STMP作为成核诱导剂在牙本质粘接中的直接应用提供了实验依据。
第三章：三偏磷酸钠底剂在混合层仿生再矿化中的应用研究。
目的：探讨牙本质粘接过程中三偏磷酸钠(trisodium trimetaphosphate，STMP)治疗性底剂的应用对混合层的仿生再矿化效果。
方法：收集20颗新鲜拔除的人第三磨牙并制备冠中部牙本质粘接面，酸蚀后采用2.5％STMP溶液处理牙本质粘接面5分钟，然后随机分为两组(N=10)，分别采用One-Step和XP Bond进行粘接，制备样本进行仿生再矿化。实验组再矿化介质为含牙本质磷蛋白类似物PAA的SBF/硅酸盐水门汀，对照组为SBF/硅酸盐水门汀。采用透射电子显微镜观察再矿化1至4个月后树脂一牙本质粘接界面再矿化区域的分布和再矿化程度。
结果：⑴4个月对照组样本的混合层内未见再矿化，但可见体较较大(约0.3-0.5μm)的矿物聚合物沉积在混合层的胶原纤维间。⑵仿生再矿化过程中PAA稳定的无定形磷酸钙纳米相可通过毛细作用渗透进入混合层内的Ⅰ型胶原纤维网架。⑶实验组样本在含PAA的SBF/硅酸盐水门汀再矿化系统中处理1-4个月后，混合层内可见纤维内再矿化现象的存在，纳米晶体在胶原纤维内呈迭序排列特征。
结论：在牙本质粘接过程中2.5％STMP作为治疗性底剂在酸蚀牙本质面上的直接应用，能使STMP分子特异性地结合于脱矿胶原纤维上，进而诱导成核，并在消耗PAA稳定无定形磷酸钙前体的基础上形成与牙本质矿化前沿处结构形态相似的磷灰石纳米微晶。