纳米银颗粒改性釉质粘结树脂的体外抗菌效果

张晓慧 刘梅天 张金婷

(西北民族大学甘肃省口腔疾病研究重点实验室培育基地 口腔医学国家民委重点实验室，甘肃 兰州 730000)

固定矫治技术是目前正畸治疗的主要方法。釉质粘接树脂是在室温条件下快速固化的一种高分子树脂材料，其操作简便，固化快速，被广泛应用于口腔固定矫治技术中托槽的粘结。口腔是有菌环境，口腔微生物在正常情况下共生并处于相对平衡状态。任何矫治器的存在都可能打破这种平衡状态造成菌群失调，致病菌的滋生引起相应的口腔疾病。室温自固化釉质粘结树脂材料由于其特殊组分、结构、表面性能等特点，在其周围难以彻底清洁且容易被细菌定殖并产酸，引起托槽周围牙釉质脱矿产生白斑或者发生龋病〔1〕。具有抗菌性能釉质粘结树脂用于粘结托槽可防止细菌在托槽周围定置生长并产酸，抑制托槽周围牙釉质脱矿。研究显示含银纳米填料的正畸粘合剂可以预防牙釉质脱矿但对其物理性能没有影响，纳米复合材料和纳米粒子的应用对托槽剪切结合强度的影响在临床可接受的范围内〔2〕。变形链球菌(SM)对纳米级银颗粒、氧化锌颗粒及金颗粒很敏感，这些纳米颗粒在口腔树脂材料中的应用将会实现重要的临床抗菌效果〔3〕。研究报道纳米银在复合树脂中的含量达到0.3%wt与0.6%wt时对SM和乳酸杆菌(LB)产生抑菌效果无差异〔2〕。研究被纳米银颗粒改性的釉质粘结树脂对口腔常见致龋菌LB和SM的体外抗菌效果。

1 材料和方法

1.1材料 96孔板、doff管、MS培养基、Rogsas培养基，纳米银(20 nm，中国，上海超威纳米科技有限公司)，京津釉质粘接树脂(天津合成材料所)。

1.2菌株 SM、LB均由西北民族大学口腔国家民委重点实验室提供。

1.3仪器 Sartorius型电子天平(BP310S，北京)，微量加样器(Nichikyo，日本)，Vitek 细菌比浊仪(法国生物梅里埃公司)，超净工作台(上海净化设备厂)，培养箱(DY1 型，浙江义乌冷冻机械厂)，分光光度仪(Bio-tekinstruments，美国，测量吸光度值 A600 = 0.2，待用)。

1.4含纳米银颗粒釉质粘接树脂的制备 用分析天平，称取平均粒径为20 nm的银颗粒和釉质粘接树脂，将纳米银颗粒分别以0.0%，0.1%，0.2%，0.3%，0.5%wt加入釉质粘接树脂中，置于玻璃板上，用塑料调拌刀避光条件下搅拌混合0.5 h，使纳米银均匀混合在树脂中。

1.5含纳米银颗粒釉质粘接树脂片的制备 选择直径4 mm，厚度1 mm模具，用聚乙烯薄膜缠绕模具内面，模具放置在玻璃板上，用调拌刀将复合树脂装满模具，模具的表面再放置玻璃板，压平树脂样品表面，5 min后取出树脂片，用同样的方法制备75个测试树脂样品，每组5个，分别用600，800和1 200粒度的SiC砂纸抛光复合树脂样品的表面，去除表面层。置于24℃的蒸馏水中24 h备用。

1.6抗菌实验 活化口腔SM和LB，经0.5麦氏比浊后，稀释1 000倍，将稀释好的LB、SM各取50 μl加入96孔板中，树脂片共5组，每组15个，高温消毒后加入96孔板中，每孔1个。将96孔板放入37℃厌氧培养1 h，96孔板中，每孔加入150 μl生理盐水，混匀后，取50 μl液体置1.5 ml doff管中，doff管中加入1.2 ml培养液(LB加Rogsas液体培养基，SM加MS液体培养基)，将5组树脂片分别放入doff管中厌氧培养12 h后取菌液100 μl涂布平板，LB涂于Rogsas固体培养基上，SM涂于MS固体培养基上，37℃厌氧培养48 h，对平板进行计数。剩余菌液测OD630值。

1.7统计学处理 应用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析、t检验。

2 结 果

含纳米银≥0.2%wt釉质粘接树脂组对SM和LB的抗菌效果与阴性对照组差异均有统计学意义(P<0.05)。与阴性对照组比较，含纳米银≥0.2%wt釉质粘接树脂组对SM和LB有明显的抗菌效果(P<0.05)。见表1，图1。

表1 固体培养基表面细菌菌落形成单位(CFU)和菌液OD值比较

1)与阴性对照组比较

图1 固体培养基平板表面SM、LB菌落

3 讨 论

正畸治疗过程中，固定矫治器的应用使患者很难保持良好的口腔卫生，正畸托槽周围菌斑容易堆积导致托槽周围釉质患龋齿的风险增加。氟化物释放剂通过持续释放氟的作用达到预防釉质脱矿的作用，但氟化物释放剂的局限性主要是要求患者复诊的频率较高〔4〕。银是一种对细菌、真菌和某些病毒具有广谱抗菌活性的金属，银以纳米粒子的形式存在大大提高了银纳米粒子与含有硫和磷分子基团的亲和力，这些硫和磷分子基团存在于细菌的细胞膜和细胞内〔5～7〕。这些纳米粒子释放银离子，破坏跨膜电子运输和防止DNA复制〔8，9〕。银纳米粒子对动物和人类细胞是无毒的〔10～12〕。

正畸治疗患者托槽周围菌斑的堆积容易导致托槽周围釉质表面脱钙。含0.5%wt银纳米粒子的正畸材料与对照组相比较，能明显减少细菌生长，纳米银离子具有抗菌效果，纳米银离子可以使复合树脂的颜色变成灰黑色，不适合应用在口腔修复材料中〔13〕。Ahn等〔14〕研究发现，含有纳米银离子的釉质粘接树脂防止托槽周围釉质脱矿的同时不影响复合树脂的物理性能。纳米银以0.6%wt和0.3%wt掺入树脂基复合材料中能显著抑制致龋菌的生长，不影响对树脂材料的弯曲强度、弹性模量、压缩强度、微拉伸力等机械性能。混合0.3%wt和0.6%wt纳米银的复合树脂材料之间抗菌效果无差异〔15～18〕。本研究结果表明，纳米银离子在釉质粘接树脂中的添加量≥0.2%wt时，对LB和SM有显著的抑制作用，其机械性能和临床应用效果有待进一步研究。

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