年龄对牙釉质酸蚀粘结的影响

李 芊，孙 霞

（1.烟台芝罘医院，山东 烟台 264000 ；2.潍坊市益都中心医院，山东 潍坊 261000）

近年来随着我国人口的老龄化，在牙体治疗中老年患者的占比逐渐增大。Beck 等[1]发现，只有14%的老年人口腔中无牙齿。这说明，现阶段老年人口腔中保存的牙齿越来越多，牙体需要治疗的概率增大。牙釉质是牙冠表面高度矿化的组织，其中无机矿化成分占牙釉质质量的96%，其余部分由有机物和水组成。矿化物由碳化羟基磷灰石晶体组成，晶体紧密排列呈棱镜形，称为釉柱，直径约5 μm，每个釉柱均由一层非常薄（约1 μm）的蛋白质基有机基质隔开[2]。随着年龄的增长，牙体组织会发生许多改变，其中牙釉质的结构和成分也会发生变化，这些变化与牙齿抗折性和酸蚀粘结的特性有密切关系。有研究表明，随着年龄的增长，釉质中裂纹的密度增加，牙釉质的硬度和弹性模量随年龄的增加而增加，两者均会导致压痕脆性的增加[3]。目前，关于年龄对人牙釉质特性影响的研究较少。基于此，本文分析了年龄对牙釉质粘结效果及粘结界面渗透性的影响，以期为临床不同年龄的牙齿治疗提供理论基础。

1 资料与方法

1.1 主要设备与材料

体视显微镜 莱卡，德国冷场发射高分辨扫描电镜 蔡司，德国钨丝灯电子扫描显微镜 HITACHI，日本离体磨牙 烟台芝罘医院口腔颌面外科门诊万能试验机 LLOYD，英国根管治疗显微镜 莱卡，德国电热恒温箱 上海笃特科学仪器有限公司磷酸凝胶（36%）登士柏，美国粘结剂 3M ESPE,Seefeld,Germany光固化复合树脂Filtek Z350 XT 3M ESPE,St.Paul,MN,USA

1.2 离体牙的收集和预处理

收集口腔外科门诊因牙周病、正畸需要、外伤等原因拔除的新鲜无龋、牙釉质发育正常、无脱矿、未曾进行过任何修复治疗且牙冠完整的磨牙80 颗，其中40 颗来自20 ～30 岁的患者，40 颗来自60 岁以上的患者。告知患者离体牙的实验用途，患者均知情同意。将所有离体牙样本使用超声洁治器去除表面的菌斑和牙结石，然后使用低速涡轮手机和小毛刷反复清洗。处理完毕后将收集的离体牙浸泡于氯胺溶液中，保存在4 ℃的冰箱中。用环氧树脂胶HZ8811 完成离体牙的固定包埋，用1200 目碳化硅砂纸于流水冲洗下以150 N 的压力研磨离体牙颊舌侧釉质表面30 s，使预处理的牙釉质表面均一化，用生理盐水冲洗后吹干备用。

1.3 制备牙釉质/粘结剂/树脂试件

取磷酸凝胶（36%）酸蚀30 s，用无菌生理盐水冲洗3 次，每次10 s，吹干。将粘结剂涂布在牙釉质表面，用无水气枪吹10 s，光固化灯光照10 s 使之固化。然后将复合树脂于涂布粘结剂的区域分层充填，充填厚度为5 mm，光固化灯光照30 s 使之固化。待树脂固化后，将样本置于37 ℃的恒温水浴箱中，24 h 后，用硬组织切片机在水冷条件下垂直于粘结界面切割，制备长8 mm、大小为1 mm×1 mm 的测试牙釉质/ 粘结剂/ 树脂试件。制备完成后，利用根管显微镜检查试件粘结面、树脂端、牙体端有无裂纹。每颗牙选取1 条满足要求的试件，用作后续检测。

2 实验一：不同年龄段离体牙牙釉质酸蚀后粘结力的比较

2.1 方法

将选取的不同年龄段待测试件每组各30 个用环氧树脂胶HZ8811 固定在微拉伸测试的拉环上，然后用电子实验万能机以1 mm/min 的速度拉伸至牙釉质/粘结剂/ 树脂试件粘结面断裂，记录此时的拉力值N。计算单位面积的粘结强度：单位粘结强度（MPa）=断裂拉力值（N）/ 试件粘结面积（S）。

2.2 统计学分析

用统计软件SPSS 20.0 对粘结强度检测值进行统计分析，使用Student’s t test 比较两组间的差异，检验水准为α=0.05，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2.3 结果

青年组恒牙牙釉质和树脂的微拉伸粘结强度为（51.03±1.377）MPa，老年组恒牙牙釉质和树脂的微拉伸粘结强度为（37.49±1.636）MPa，二者相比差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组恒牙牙釉质酸蚀后微拉伸粘结强度的比较（MPa）

3 实验二：不同年龄离体牙牙釉质粘结界面微渗漏情况的分析

3.1 方法

3.1.1 配制银氨溶液、显影液 用电子分析天平称取硝酸银（AgNO3）50 g，加入50 mL 双蒸水中，置于加热磁力搅拌机上至其充分溶解。在滴定管中加入30%氢氧化铵溶液，记录此时的读数，然后开始向AgNO3溶液中滴定，溶液中可有黑色沉淀出现，然后滴定至黑色沉淀溶解，溶液呈无色透明，停止滴定，即得到硝酸铵银溶液。记录滴定结束时滴定管的刻度，计算使用30% 氢氧化铵溶液的体积。将制备的硝酸铵银溶液用双蒸水定容至100 mL。量取370 mL 双蒸水置于黑色AP 防氧化瓶中，在避光条件下，量取30 mL显影液母液加入其中，用磁力搅拌器充分混匀，避光保存备用。

3.1.2 纳米渗漏测试样本的制备 取2 只棕色试剂瓶，每只试剂瓶中均加入20 mL 硝酸铵银溶液。然后将青年组和老年组的牙釉质/ 粘结剂/ 树脂试件（各10个试件）分别置于上述2 只试剂瓶中，室温下避光静置24 h。24 h 后，将两组处理后的试件取出，用双蒸

水冲洗晾干，然后置于盛有上述稀释好的显影液的黑色AP 防氧化瓶中，室温下避光静置反应12 h 后，将试件取出分别放入氢氧化二氨合银〔Ag(NH3)2OH 〕溶液中充分反应12 h，将Ag+还原成Ag 原子。12 h后取出试件，用双蒸水冲洗晾干，用扫描电子显微镜（SEM）观察。

3.1.3 SEM 观察纳米渗漏 将处理过的牙釉质/粘结剂/树脂试件常规真空干燥、喷金，使用SEM 背散射模式观察粘结界面纳米渗漏的情况，在每个试件的粘结界面随机取3 个点拍摄电镜照片。

3.2 结果

如下图1 所示，箭头所指示的高亮区域为出现纳米渗漏部分，乃粘结界面银原子的沉积在SEM下的影像。由图中可见青年组恒牙和老年组恒牙牙釉质与粘结剂的粘结界面混合层中都出现了银沉积，呈点状或不连续线状。老年组恒牙牙釉质与粘结剂粘结界面混合层中的银原子沉积比较多，许多呈连续线状，有些区域几乎贯穿整个粘结界面混合层。相较而言，青年组恒牙牙釉质与粘结剂粘结界面混合层中的银原子沉积比较少，多呈不连续的点状沉积，少有连续线状出现。

图1 青年组、老年组粘结界面纳米渗漏情况的定性比较

4 讨论

人类牙齿不同部位的牙釉质厚度、釉柱排列走行存在差异，釉质表层矿化致密且耐酸性强[4]。有研究报道，若对牙釉质不做任何处理，牙釉质和自粘结水门汀的机械嵌合作用比较小[5-6]。酸蚀剂处理后可以增加釉质表面的表面积，从而使表面自由能增加（可使粘结面自由能较未酸蚀处理的釉质表面增大2 倍），促进了粘结剂向蜂窝状小孔中的渗透[7]。本实验中，青年组恒牙牙釉质和树脂的微拉伸粘结强度为（51.03±1.377）MPa，而老年组恒牙牙釉质和树脂的微拉伸粘结强度为（37.49±1.636）MPa。这与先前关于粘结强度及稳定性的研究结果是基本一致的。粘结强度的差异可能与青年组恒牙和老年组恒牙的矿化程度不同有关。此外，在本实验中用硬组织切片机制做条状牙釉质/ 粘结剂/ 树脂试件时，在垂直于粘结界面切割的过程中会产生切割振动，有些试件在制作过程中不能耐受振动，导致牙体和复合树脂分离，致使粘结失败。在两组不同的样本中，老年恒牙组粘结试件在切割过程中失败率较高，这也与牙釉质酸蚀后微拉伸粘结强度测试结果相一致。本实验只是模拟单一恒定拉力载荷下牙釉质的粘结强度，后续的研究将进一步模拟口腔咀嚼运动产生的机械疲劳负荷，进行外加载负荷老化试验，进一步明确年龄对粘结强度及粘结稳定性的影响。

目前常见的边缘微渗漏检测方法有：染料扩散法、细菌及内毒素渗入法、凝胶扩散法、化学示踪法等。化学示踪法检测后可在SEM 下观察，结果更为精细客观。通过SEM 观察微渗漏情况易于操作、成像质量好、色差小、精度高。本实验采用硝酸铵银溶液示踪的方法，于SEM 下对青年组恒牙和老年组恒牙牙釉质与粘结剂的粘结界面纳米渗漏情况进行观察，并通过粘结界面纳米渗漏的比较分析评估青年组恒牙和老年组恒牙牙釉质粘结后短期的封闭效果。本研究结果显示，青年组恒牙和老年组恒牙牙釉质与粘结剂的粘结界面混合层中都出现了银沉积，呈点状或不连续线状。因为粘结时，粘结剂吹干后其内部仍会有部分残留的水，其可与复合树脂中单体的亲水基团结合生成氢键，使单体聚合不完全，形成了微小裂隙，导致纳米渗漏的发生。本实验中，老年组恒牙牙釉质与粘结剂粘结界面混合层中的银颗粒沉积有轻度的增加，多呈连续线状，且遍及整个标本的混合层。而青年组恒牙牙釉质与粘结剂粘结界面混合层中的银颗粒沉积较少，呈不连续的点状、粗颗粒沉积。这可能是因为酸蚀剂对青年人群恒牙的酸蚀脱矿作用强，青年组恒牙酸蚀后形成大量胶原纤维，渗入其间隙中的大量粘结剂围绕在胶原纤维之间，对胶原纤维形成了天然的保护作用。另外，粘结剂表面的疏水树脂层可以有效减少粘结界面的渗透性和水吸收，从而减少了纳米渗漏。牙釉质和树脂修复体粘结界面的密闭性是牙体修复效果的重要评估指标。使用复合树脂充填修复后发生微渗漏的现象普遍存在，很难避免。其中有技术操作因素，也有材料性能的因素，如目前所用充填复合树脂或多或少都存在一定的聚合收缩；复合树脂的热膨胀系数与牙体组织不同，导致膨胀和收缩率不同，随着时间的延长，就会导致牙釉质和粘结树脂间出现裂隙或小裂隙变大。因此，临床上在对中老年恒牙进行粘结修复时，特别要注意操作的规范性，减少因操作不规范造成的微渗漏。

综上所述，年龄对牙釉质的粘结强度有显著影响，老年人牙釉质的粘结能力较差，粘结界面发生微渗漏的现象较多。