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固定矫治是正畸治疗中应用最广泛的矫治技术。托槽在牙釉质表面持久牢固的粘接力是保证固定矫治可以顺利进行的必要条件,但是,长期固定的托槽、弓丝等装置会干扰口腔卫生的清洁,并为菌斑附着提供了有利条件,而细菌产酸会导致局部牙釉质脱矿,从而形成白垩色斑,即釉质白斑损伤(White spot lesions,WSL)。WSL是固定矫治最常见且严重的一种并发症。因此,针对正畸治疗引起的釉质白斑损伤采取积极措施加以逆转,对防止其进一步发展为龋齿具有重要意义。本课题通过加热回流反应合成季铵盐单体2-(甲基丙烯酰氧乙基)-正十二烷基-甲基溴化铵(2-Methacryloxylethyl dodecyl methyl ammonium bromide,MAE-DB),借助喷雾干燥技术合成直径为110 nm的无定形磷酸钙纳米颗粒(Amorphous calcium phosphate nanoparticle,NACP),然后,将这两种功能成份添加到具有粘接和离子再补充功能的PMGDM+EBPADMA+HEMA+Bis-GMA(PEHB)树脂基质中,开发了两种新型正畸粘接剂:PEHB+5%MAE-DB(简称PD);PEHB+40%NACP+5%MAE-DB(简称PND),选取常用的商品正畸粘接剂Transbond XT paste(3M,美国)(简称TB)作为对照。通过比较三种正畸粘接剂老化后的粘接性能、抗菌性能及促进牙釉质耐脱矿能力方面的作用,探讨新型抗菌再矿化正畸粘接剂的性能,以期为WSL的防治以及龋病的早期预防提供新的科学思路。本课题共包括四个部分:第一部分借助三点弯曲实验、吸水性能实验、托槽剪切力粘接强度测试,检测三种正畸粘接剂TB、PD和PND的机械性能(挠曲强度和弹性模量)、物理吸水性能以及牙釉质粘接性能。第二部分分别选择冷热循环和pH 4酸脱矿作为老化条件,借助托槽剪切力粘接强度测试方法,探讨三种不同的正畸粘接剂老化前后的粘接性能。第三部分为抗菌性能研究,选择常见致龋菌变形链球菌为研究对象,借助场发射扫描电镜(Field emission scanning electron microscope,FESEM)观察细菌生物膜的形成、激光共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscope,CLSM)进行活死菌染色实验,比较三种实验粘接剂的抗菌性能。第四部分为再矿化能力研究。先借助电感耦合等离子体发射光谱仪(Inductive coupled plasma optical emission spectrometer,ICP-OES)检测了pH 4的环境下三种粘接剂释放钙、磷离子的能力;然后借助场发射扫描电镜(FESEM)观测表面微观形貌、原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)观测釉质表面三维形貌和表面粗糙度,显微硬度计测试不同粘接剂在釉质不同位置不同深度的显微硬度,探讨三种正畸粘接剂的促进牙釉质耐脱矿和再矿化的能力。研究结果显示:1.新型功能性正畸粘接剂PND具有与商品对照粘接剂TB相似的挠曲强度和弹性模量(P>0.05),均显著高于PD(P<0.05)。三种正畸粘接剂的吸水率为PND>PD>TB(P<0.05)。2.新型功能性正畸粘接剂PND的即刻剪切粘接强度,以及经过冷热循环老化和酸脱矿老化后的剪切粘接强度均与商品对照TB之间无统计学差异(P>0.05),但是老化粘接强度均显著高于PD组(P<0.05)。冷热循环20,000次和酸脱矿老化后,三种正畸粘接剂的剪切粘接强度均显著下降(P<0.05)。3.添加了抗菌单体的PD和PND对于变形链球菌的抑制生物膜作用和杀菌作用均显著强于商品对照TB:TB表面的生物膜致密、厚实,细菌有扩张和连接的表现;PD和PND表面生长的细菌稀疏,并可观察到细胞膜破裂或皱缩。CLSM活死菌染色结果显示,三组的细菌存活比例均随时间延长呈现降低的趋势,在每个培养时间点,PD和PND的活菌比例均显著低于TB组(P<0.05)。4.添加NACP填料的正畸粘接剂PND显示出了在pH 4环境下高水平的钙磷离子释放能力,离子释放可以持续至42天,TB和PD组几乎不释放钙磷离子。PND组牙釉质的耐脱矿能力也显著优于PD和商品对照TB:酸性脱矿溶液浸泡28天后,通过FESEM观察到TB组和PD组紧邻托槽粘接区域的釉质均脱矿明显,并可以观察到暴露的釉柱结构;PND组的釉质脱矿轻微;AFM观测到PND组牙釉质的表面粗糙度显著低于PD组和商品对照组TB(P<0.05),与健康牙釉质对照组间无显著性差异(P=0.180)。在测试深度为距釉质表面30μm时,PND组的釉质显微硬度值高于TB和PD组。综上所述,本课题成功合成了含有季铵盐抗菌单体MAE-DB和纳米活性填料NACP的新型功能性正畸粘接剂,同时含有5%MAE-DB和40%NACP的PND粘接剂的机械性能和粘接性能与商品正畸粘接剂相当,且具有优良的抗菌性能和促进牙釉质耐脱矿和再矿化的特性。因此,其在预防正畸治疗中WSL的发生发展方面有广阔的应用前景,对于进一步探索龋病早期预防和釉质再矿化的方法具有重要的科学意义。