不同牙本质清洁剂对牙本质与自粘接树脂水门汀粘接强度的影响

焦纪兰 曾利伟 周灏 邓璐 周年苟 陈萍 江辉

1.南昌大学附属口腔医院口腔修复科，南昌 330000；2.九江学院附属口腔医院口腔正畸科，九江 332000

临床上全冠修复体连同粘接材料一起脱落、基牙表面发生继发龋或基牙与修复体之间产生微渗漏等现象时有发生，除了粘接材料的粘接性能及操作者的粘接技术等因素之外，基牙表面玷污层的影响也是不可忽视的因素。基牙（牙本质）表面能否做好清洁及采用何种清洁剂进行清洁对不同的粘接材料的粘接效果将产生不同的影响，即有些牙本质表面清洁剂具有粘接材料依赖性。

RelyX Unicem是一种自粘接通用型树脂水门汀，近年来，因其操作简便（不需要酸蚀和涂布粘接剂）越来越受到临床医师的青睐。有研究[1-2]指出，自粘接树脂水门汀在粘接前，不需要对牙本质进行预处理即可以产生与某些自酸蚀树脂水门汀相似的黏固效果。但是，对于自粘接树脂水门汀与覆盖玷污层的牙本质间的粘接效果如何仍受到广泛关注[3-5]。

为了证实自粘接树脂水门汀RelyX Unicem是否能在简化操作步骤的同时获得符合临床要求的牙本质粘接强度，本研究通过体外实验研究乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）和次氯酸钠（NaClO）两种牙本质清洁剂预处理覆盖玷污层的牙本质表面后对自粘接树脂水门汀RelyX Unicem与牙本质间粘接强度的影响，为自粘接树脂水门汀RelyX Unicem的临床应用及在临床上进行全冠粘接前为基牙选择理想的牙本质表面清洁剂提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料和仪器

RelyX Unicem（3M ESPE公司，德国），乙二胺四乙酸二钠（汕头市化学试剂厂，分析纯），NaClO溶液（潍坊安丘市丰源助剂厂，pH=12），氯胺-T（天津市科密欧化学试剂有限公司），自凝牙托粉和牙托水（上海齿科材料厂），碳化硅砂纸（苏州鑫利通磨具磨料有限公司），医用硬组织切割机（LEICA SP1600，徕卡公司，德国），电子万能材料试验机（INSTRON 2343，INSTRON公司，美国），扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）（S-3000N，HITACHI公司，日本）。

1.2 标准测试试件的制作

收集年龄在13～20岁因正畸需要拔除的人新鲜上颌前磨牙共27颗。纳入标准：无龋，无裂纹，清除牙根周围残留软组织，用生理盐水充分清洗干净，在1%氯胺-T溶液中消毒24 h，置于蒸馏水中-20 ℃深低温冷冻储存3周，供牙保存时间最长不超过3个月。

取其中24颗前磨牙，截除牙根并用高速切盘在喷水下去除颊侧釉质直至暴露浅层牙本质，制备成规格约为4 mm×4 mm×2 mm的24个牙本质试件（在体视显微镜下放大2.5×12.5倍确定颊侧釉质是否去除干净）。将其分别置入自制模具中，颊面向下，贴于已用水湿润的玻璃板上，调拌自凝塑料至稀糊期，并将其缓慢倒入模具内，注意保持颊侧粘接平面始终与玻璃板接触，去除多余自凝塑料，待其凝固后，去除磨具，制成14 mm×14 mm×4 mm的标准测试试件（图1）。再采用320、400、600目的SiC耐水砂纸按照由粗到细的顺序喷水下分别打磨颊侧牙本质各10 s，超声清洗5 min，得到标准的牙本质粘接面。

图1 标准测试试件Fig 1 Standard tested specimen

1.3 粘接试件分组与制作

将24个标准试件随机分为对照组（A组）、EDTA组（B组）和NaClO组（C组），每组8个试件。A组：采用浸满蒸馏水的棉球擦拭牙本质表面60 s，轻吹干；B组：采用浸满3%EDTA溶液的棉球擦拭牙本质表面60 s，蒸馏水冲洗20 s，轻吹干；C组：采用浸满1%NaClO溶液的棉球擦拭牙本质表面15 s，蒸馏水冲洗20 s，轻吹干。将直径2.8 mm圆孔的双面胶粘贴于清洁后的牙本质粘接面上，将内径3.8 mm、高2 mm的铜环固定于双面胶上，并确保双面胶圆孔全部位于铜环内，按照厂家说明书中水门汀的粘接要求，加压充填水门汀至与铜环等高（图2），用光固化灯光照40 s，静置30 min，粘接面四周涂布凡士林，储存于恒温水箱（37 ℃）中24 h。

1.4 剪切强度测试

将试件通过自制夹具固定于万能材料试验机上，加载头与粘接面平行，下降速度0.5 mm·min-1，加载点位于铜环上距粘接界面0.5 mm处，记录水门汀与牙本质面分离时的最大破坏载荷，按照公式剪切强度（MPa）=最大破坏载荷（N）/粘接面积（m2）计算试件剪切强度。

图2 粘接试件Fig 2 Adhesive specimen

1.5 断裂类型记录

在体视显微镜下（×45）观察剪切实验后的样本断裂面形貌，并把粘接界面的破坏形式分为3种，分别为粘接破坏、内聚破坏、混合破坏。

1.6 SEM观察

取剩余3颗前磨牙，实验分组和试件制作方法同上，但不需自凝塑料包埋且将铜环换成聚乙烯环，在流水降温下用硬组织切片机垂直于粘接面切取纵断面，采用320、400、600、800目SIC耐水砂纸按照由粗到细的顺序磨平纵断面，蒸馏水中超声清洗5 min，无油气枪吹干，再依次采用37%H3PO4脱矿10 s，5%NaClO溶解胶原10 min，冲洗处理面，再超声清洗5 min，干燥，将所有粘接试件抽真空并对纵断面进行喷金后，在SEM下观察粘接界面纵断面形貌。

1.7 统计学分析

采用SPSS 17.0软件包对剪切强度数据和断裂类型进行单因素方差分析，当P<0.05时有统计学意义，方差分析有差别时用最小显著差异法进行两两比较分析两组间的差异。

2 结果

2.1 剪切强度

A、B、C组的剪切强度分别为（8.55±0.63）、（8.47±0.56）、（12.97±0.59）MPa。方差分析显示，A组与B组剪切强度间差异无统计学意义（P>0.05），C组与A组和B组剪切强度间差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 断裂模式分类

在体视显微镜（×45）下观察试件的牙本质断裂面，A组和B组混合破坏模式各占其组内的25%（2/8）和37.5%（3/8），内聚破坏模式各占其组内的75%（6/8）和62.5%（5/8）；NaClO组内聚破坏模式占100%（8/8）。

2.3 牙本质处理面的SEM观察结果

SEM观察可见，3种不同表面处理的牙本质表面呈现出不同的形貌：A组显示牙本质表面凹凸不平，可见一层较厚的玷污层，牙本质小管口大部分被堵塞；B组显示牙本质表面可见少量残余物，但牙本质小管口清晰可见，管间牙本质未发现明显脱矿；C组显示牙本质表面相对较清洁，牙本质小管口的填塞物被部分清除（图3）。

图3 3组牙本质表面形貌的观察结果 SEM× 5 000Fig 3 Observation of the dentin surface morphology in the three groups SEM× 5 000

2.4 水门汀-牙本质粘接界面的SEM观察结果

A组自粘接树脂水门汀与牙本质间仅发生表浅结合，未见混合层和树脂突；B组水门汀与牙本质界面可见粗糙表面间形成的机械嵌合，但没有混合层形成；C组水门汀与牙本质界面之间虽未见树脂突，但界面较连续，结合较紧密，互相融合为一体（图4）。

图4 3组粘接界面的观察结果 SEMFig 4 Observation of the bonding interface in the three groups SEM

3 讨论

根据厂家的介绍，自粘接树脂水门汀RelyX Unicem无需对牙本质进行任何预处理便可获得较高的粘接强度。RelyX Unicem的有机基质中新增加了异丁烯酸磷酸酯单体成分，其所包含的2个磷酸基团能够和牙本质表面的钙离子发生化学性结合。另外，这种单体还可与水门汀中的无机填料发生反应，在固化早期呈酸性，而水解反应所产生的H+可使羟磷灰石发生溶解，使玷污层及牙本质脱矿而产生机械固位[6]。De Munck等[4]的研究表明：RelyX Unicem中的酸性成分对牙本质具有较弱的脱矿作用，即使将其应用在无玷污层存在的断裂的牙本质表面脱矿效果亦不理想。那么，其与存在玷污层的牙本质间的粘接效果如何呢？本实验的剪切强度结果证实，未经清洁处理的牙本质与RelyX Unicem间的粘接强度显著低于经NaClO处理后的粘接强度，与厂家的介绍不一致。

Taniguchi等[7]认为采用NaClO清洁牙本质会对自酸蚀树脂水门汀和全酸蚀树脂水门汀的粘接效果产生不利影响。这可能与NaClO处理牙本质的时间长短以及NaClO处理牙本质后使水门汀产生不良聚合反应有关[7-8]。NaClO溶液能够在室温下依靠自身的蛋白水解作用部分溶解牙本质玷污层内的有机成分以及暴漏的胶原纤维并使得玷污层变薄，但其处理牙本质表面后也可残留超氧自由基而抑制树脂单体的聚合，降低树脂粘接强度[7-8]。但在本实验中，经NaClO处理后的牙本质与RelyX Unicem间的粘接强度增高，且与A组和B组相比有显著差异。首先，异丁烯酸磷酸酯单体可以与RelyX Unicem中的无机填料发生化学反应，固化早期呈酸性，创造了一个酸性反应环境，以避免NaClO分解的氧自由基与单体产生聚合反应而影响粘接强度[9]；其次，NaClO处理牙本质能部分溶解玷污层并能有效清除玷污层中的有机质，使牙本质表面暴露的矿物质成分比例增加，牙本质表面的含水量减少，更有利于疏水性的RelyX Unicem有机基质中包含的异丁烯酸磷酸酯单体成分与羟磷灰石发生进一步的化学结合并改善表面润湿性能[9]，从而提高RelyX Unicem与牙本质间的粘接强度。另外，SEM观察显示，尽管牙本质小管中未发现树脂突，但水门汀与牙本质之间结合紧密，互相融合为一体。然而，尽管C组的粘接强度在统计学意义上高于A组和B组，但其粘接强度的实际差值并不大，这可能是由于实验方法的缺陷所造成的。本实验中试件的加载点位置距离粘接界面0.5 mm，该实验方法易出现应力集中，而且加载点与粘接界面有一定距离，因此试件内聚破坏成为主要的破坏形式，这样获得的粘接强度主要由水门汀自身的强度所决定，进而干扰对界面真实粘接强度的判断。因此，本实验的实验方法还有待进一步改进。

据报道，NaClO对传统树脂水门汀粘接强度的影响与其处理时间长短有关，采用NaClO处理牙本质表面15 s或者更短的时间，对自酸蚀树脂水门汀的粘接力并不产生明显的影响[8,10]。浓度较高的NaClO毒性较强，易损伤口腔黏膜[11]。而1%的NaClO浓度是临床可接受的生物相容性浓度，对口腔黏膜无毒性及刺激性[12]。据报道，采用EDTA和NaClO联合应用于牙本质表面能完全去除玷污层[13]。但Cecchin等[14]单独采用1%NaClO作用于牙本质显著提高了自酸蚀树脂水门汀的粘接强度，而采用1%NaClO与17%EDTA联合使用的方法却仅得到与未进行任何处理组相似的粘接效果。在本研究中，将1%NaClO的处理时间控制在15 s，与A组相比，明显提高了牙本质与RelyX Unicem的粘接强度。

本实验结果还显示，经EDTA处理后的牙本质与RelyX Unicem间的粘接强度与A组间无明显差异，此结果与Pisani-Proença等[15]的研究结果相一致。EDTA处理牙本质后，玷污层中的无机质被大部分去除，牙本质小管开放，浅层牙本质脱矿及牙本质表面下的水合胶原纤维层暴露，而黏稠度高的粘接材料将不利于树脂单体向牙本质小管中的渗透。在本实验中，RelyX Unicem黏稠度较高，不足以使树脂单体充分扩散到EDTA处理后牙本质遗留的微孔隙中，使得胶原纤维浸润不全，出现薄弱层，所以本实验中EDTA处理牙本质面后虽然有水门汀与粗糙的牙本质表面间形成的机械嵌合，但并不增加粘接强度。本研究结果表明，理想的牙本质表面清洁剂能够促进RelyX Unicem渗透进入牙本质小管产生机械固位，并促进水门汀与牙本质间的化学结合。

本研究认为，简化操作步骤的RelyX Unicem需要在增强树脂渗透力及化学粘接力等方面做进一步改进。尽管一些学者[1-2]认为，RelyX Unicem无需对牙本质表面进行任何预处理，便可获得较高的粘接强度，但是由于每个实验中的指标很难达到标准化及一致化，例如玷污层厚度、粘接试件、测试方法等，所以很难对不同学者的研究结果进行直接对比。本实验证实，NaClO处理能增加RelyX Unicem与牙本质间的粘接强度，但对于经NaClO处理后的牙本质与RelyX Unicem间的远期粘接效果如何还有待进一步证实。

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