3种口腔修复材料细菌粘附性能比较

吴昱

三峡大学附属仁和医院口腔科，湖北宜昌 443001

牙釉质由于水分、蛋白质含量较低，且在咀嚼过程中直接与食物接触，易发生磨损并导致牙本质暴露，影响牙齿咀嚼功能[1]。目前，树脂、烤瓷、金属等多种口腔修复材料已广泛应用于临床[2]。目前关于不同口腔修复材料的研究多集中于材料自身力学及摩擦性能，关于材料细菌粘附性能的研究较为缺乏，而修复体表面细菌的粘附不仅可引发义齿性口炎、龋病、牙周病等，还可能导致严重全身感染的发生[3]。因此，本研究选取树脂、烤瓷、钴铬合金三种修复材料进行了对比，了解不同口腔修复材料的细菌粘附性能，充实材料选择基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

试验菌株内氏放线菌菌株（ATCC12104）、变形链球菌（Ua159）、牙龈卟啉单胞菌（ATCC33277），均购自美国模式培养物集存库（ATCC）；试件包括热凝甲基丙烯酸树脂（德国Herape公司），N9镍铬烤瓷合金（德国Stellite公司），WirocastS钴铬合金（德国BEGO公司）。

主要设备包括：DY-2型厌氧培养箱（浙江义乌冷冻机总厂），厌氧手套箱（美国Coy Laboratory公司），CM-106光学显微镜（日本PEARL公司）。

1.2 试件准备

选取树脂、烤瓷、钴铬合金试件各15枚，对试件表面行抛光打磨处理，而后以酒精行表面擦洗、检测粗糙度[4]，将试件置于75%乙醇溶液中浸泡24 h，取出后以紫外灯照射4 h。

1.3 细菌粘附试验

以无菌硅橡胶包裹试件，将其置于培养皿底部，以试验面朝上，加入20 mL人工唾液，常温下置于超净台上1 h，而后以无菌镊将试件取出，置入无菌培养皿中，加入5 mL细胞悬液，于37℃、含15% H2、10% CO2、75% N2厌氧手套箱内培养24 h[5]。

1.4 细菌粘附数量检测

试件培养完毕后以PBS溶液冲洗3次，剥离外层硅橡胶，将其置于离心管内，加入2 mL BHI培养液，取3份10 mL培养皿菌液（分别含内氏放线菌、变形链球菌以及牙龈卟啉单胞菌，菌液浓度均为1.5×108CFU/mL）注入离心管内，将离心管置于旋涡振荡器，震荡30 s后取10 mL菌液涂布于BHI-A琼脂平板培养皿，厌氧培养48 h[6]。分别于培养6 h后、培养12 h后、培养24 h后，计数菌落形成单位数，以CFU为计量单位。

1.5 统计学分析

对本临床研究的所有数据采用SPSS 22.0进行分析，细菌粘附数量以（x±s）表示，并采用t检验或F检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 内氏放线菌粘附数量

3种口腔修复材料培养6 h后内氏放线菌粘附量比较，差异无统计学意义（P＞0.05），培养12 h后、24 h后，钴铬合金材料内氏放线菌粘附量高于树脂、烤瓷材料，24 h后树脂材料内氏放线菌粘附量高于烤瓷材料，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

2.2 变形链球菌粘附数量

3种口腔修复材料培养6 h后变形链球菌粘附量比较，差异无统计学意义（P＞0.05），培养12 h后、24 h后，钴铬合金材料变形链球菌粘附量高于树脂、烤瓷材料，24 h后树脂材料变形链球菌粘附量高于烤瓷材料，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表1 内氏放线菌处理后3种口腔修复材料的细菌粘附量比较（x±s）

表2 变形链球菌处理后3种口腔修复材料的细菌粘附量比较（x±s）

2.3 牙龈卟啉单胞菌粘附数量

3种口腔修复材料培养6 h后牙龈卟啉单胞菌粘附量比较，差异无统计学意义（P＞0.05），培养12 h后、24 h后，钴铬合金材料牙龈卟啉单胞菌粘附量高于树脂、烤瓷材料，24 h后树脂材料牙龈卟啉单胞菌粘附量高于烤瓷材料，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 牙龈卟啉单胞菌处理后3种口腔修复材料的细菌粘附量比较（x±s）

3 讨论

发生牙齿过度磨损或缺损时，需及时选用合适的材料予以修复，以维持牙齿正常咬合关系、改善咀嚼功能[7]。

口腔修复材料的选择，首先应考虑颜色、耐磨性、抗染色性及咬合关系，其次，无刺激性、无毒性、无致癌性、无过敏性也是修复材料的必备要素，此外，随着居民生活水平的提高，口腔修复材料的美观度、耐用度、重量等也受到越来越多的重视[8-9]。当前临床常用的口腔修复材料包括高分子类、陶瓷类、金属类等，高分子类材料以树脂为主，具有颜色逼真、重量轻、价格低廉、对牙齿磨损较轻的优势，但存在长期使用后易变色、易老化的弊端[10]；烤瓷材料外观逼真、耐磨性强、不易变形且色泽稳定，在边缘密封性、生物相容性等方面存在的优势也已得到广泛认可，但其较大的硬度可导致牙齿磨耗加剧[11]；金属材料的力学性能与摩擦性能优异，使用寿命较长，但其色泽与正常牙齿存在较大差异。口腔修复后医源性龋坏、牙周病、义齿性口炎等并发症的发生，不仅会导致治疗失败，还会对患者生活质量造成严重影响[12-13]，因此，在口腔治疗中，选取不易粘附菌斑、性能良好的材料，也是确保治疗质量的重要环节。

此次研究结果显示，不同口腔修复材料的抗菌特性存在明显差别，钴铬合金粘附3种常见菌最多，抗菌能力在3种材料中表现最差，原因是钴铬合金材料接触角偏大、自由能较小所致细菌粘附能力增强[14]；然而，也有学者认为，由于钴铬合金中金属离子可与细菌结合形成络合物，破坏生物膜性能，故钴铬合金材料的细菌粘附可能不会导致相关并发症发生风险上升[15]，关于钴铬合金细菌粘附性能对治疗效果的影响，仍有待体内研究予以证实。较烤瓷材料而言，树脂材料易老化、变性，故抗菌能力不及前者[16]，但树脂材料降解后产生的甲基丙烯酸被认为可影响细菌的营养摄取、信号转导与基因表达[17]，故也可在一定程度上抑制细菌粘附的加剧。烤瓷材料较好的封闭性、高pH值且可促进硬组织形成的特点，加之其表面良好的唾液吸附成膜性，可能是抑制细菌粘附的主要机制[18]，因此，较树脂、钴铬合金材料而言，烤瓷材料有望在避免材料腐蚀、降低口腔组织病变发生风险中发挥更为理想的效果。

需要注意的是，本次研究3种材料在培养6 h后细菌粘附数量均未见明显差异，但此后，各组细菌粘附数量均显著上升且显现出组间差异，说明修复6 h后是抑制细菌定植与附着的关键时期。

[1] SONG F, KOO H, REN D. Effects of material properties on bacterial adhesion and biof i lm formation[J]. J Dent Res, 2015,94(8): 1027-1034.

[2] NASCIMENTO C, PITA M S, FERNANDES F H N C, et al. Bacterial adhesion on the titanium and zirconia abutment surfaces[J]. Clin Oral Implants Res, 2014, 25(3): 337-343.

[3] 丁宁, 张祖太, 何敏, 等. 几种常用口腔材料细菌粘附性能比较[J]. 北京口腔医学, 2014, 22(5): 258-260.

[4] GODOY-GALLARDO M, MAS-MORUNO C, FERNÁNDEZCALDERÓN M C, et al. Covalent immobilization of hLf1-11 peptide on a titanium surface reduces bacterial adhesion and biof i lm formation[J]. Acta Biomater, 2014, 10(8): 3522-3534.

[5] CHEN C J, DING S J, CHEN C C. Effects of Surface Conditions of Titanium Dental Implants on Bacterial Adhesion[J].Photomed Laser Surg, 2016, 34(9): 379-388.

[6] MEMARZADEH K, SHARILI A S, HUANG J, et al.Nanoparticulate zinc oxide as a coating material for orthopedic and dental implants[J]. J Biomed Mater Res A, 2015, 103(3):981-989.

[7] BRONK J K, RUSSELL B H, RIVERA J J, et al. A multifunctional streptococcal collagen-mimetic protein coating prevents bacterial adhesion and promotes osteoid formation on titanium[J]. Acta Biomater, 2014, 10(7): 3354-3362.

[8] 张晓东, 杨永勤, 廖丽斐, 等. 不同支架材料对义齿主承托区黏膜表面细菌粘附影响的研究[J]. 口腔医学, 2014, 34(s1): 30-33.

[9] GITTENS R A, SCHEIDELER L, RUPP F, et al. A review on the wettability of dental implant surfaces II: biological and clinical aspects[J]. Acta Biomater, 2014, 10(7): 2907-2918.

[10] DERCHI G, VANO M, BARONE A, et al. Bacterial adhesion on direct and indirect dental restorative composite resins: An in vitro study on a natural biof i lm[J]. J Prosthet Dent, 2017, 117(5):669-676.

[11] 王建青, 苏彬, 刘素辉, 等. 2种口腔常见菌在3种RPD常用基托材料表面粘附性能的比较[J]. 新疆医科大学学报, 2016,39(10): 1250-1252.

[12] WASSMANN T, KREIS S, BEHR M, et al. The influence of surface texture and wettability on initial bacterial adhesion on titanium and zirconium oxide dental implants[J]. Int J Implant Dent, 2017, 3(1): 32.

[13] AL-AHMAD A, KARYGIANNI L, WARTENHORST M S, et al. Bacterial adhesion and biof i lm formation on yttria-stabilized,tetragonal zirconia and titanium oral implant materials with low surface roughness-an in situ study[J]. J Med Microbiol, 2016,65(7): 596-604.

[14] SHIBATA Y, TANIMOTO Y. A review of improved fixation methods for dental implants. Part I: Surface optimization for rapid osseointegration[J]. J Prosthodont Res, 2015, 59(1): 20-33.

[15] 韩月红, 成之远, 王明德. 氧化锆陶瓷与镍铬合金口腔材料的细菌黏附性对比[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(8): 1089-1094.

[16] 王浩浩, 程磊. 口腔修复材料界面对菌斑生物膜的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 2015, 42(3): 352-356.

[17] LORENZETTI M, DOGŠA I, STOŠICKI T, et al. The inf l uence of surface modif i cation on bacterial adhesion to titanium-based substrates[J]. ACS Appl Mater Interfaces, 2015, 7(3): 1644-1651.

[18] NOZAKI K, KOIZUMI H, HORIUCHI N, et al. Suppression effects of dental glass-ceramics with polarization-induced highly dense surface charges against bacterial adhesion[J]. Dent Mater J, 2015, 34(5): 671-678.