乙醇湿粘结技术对全酸蚀粘结剂粘结强度和杂化层形态的影响

王艳开，沈丽娟，李 芳

(陕西西安:1.解放军323医院口腔科，710054;2.第四军医大学口腔医学院，710032)

本实验选用了两种临床常用的全酸蚀粘结系统进行水湿粘结和乙醇湿粘结操作，评价两种粘结操作技术对牙本质即刻粘结强度和粘结耐久性的影响，观察粘结杂化层的形态，明确乙醇湿粘结技术同临床常见粘结剂联合应用的可行性。

1 材料和方法

1.1 材料和仪器

复合树脂 (Z250，3MESPE，美国);52.5 g/L、100 g/L次氯酸钠溶液(科密欧化学试剂有限公司，天津);502胶(哈尔滨同林胶粘剂厂);磷酸凝胶(K-etchant，Kuraray，日本)。SMZ645 型体视显微镜(Nikon Co.，Tokyo，日本);光固化灯(Dentsply QHL71，美国);EZ-TEST 500N微拉伸实验机(Shimadzu Co，Kyoto，日本);SYJ-150A 型低速切割机(沈阳科晶公司);电子数显卡尺(LINKS，哈尔滨量具刃具有限公司);扫描电镜(HitachiS-3400N，日立公司，日本)。

1.2 方法

1.2.1 牙本质片的制备

收集新鲜拔除、无龋且无明显磨损的人第三磨牙32个(知情同意)，刮除残余结缔组织后置1%氯胺液中，4℃环境下保存(保存时间＜1个月)。应用水冷式低速切割机于釉牙骨质界下2～3 mm切除牙根。而后，切除牙冠的牙合1/3暴露中层牙本质。经体视显微镜确定无釉质残留后，应用600目砂纸打磨牙本质表面，获得标准化沾污层。根据粘结技术(水湿粘结，乙醇湿粘结)和粘结剂(两种全酸蚀粘结剂)(表1)，将牙冠随机分为4组(n=8)。

表1 牙本质粘结剂的组成

各组用相应牙本质处理剂酸蚀牙本质片15 s，流水冲洗30 s后倒置于水湿润的滤纸表面，保持脱矿牙本质面的湿润。

水湿粘结组，轻吹脱矿牙本质表面，去除多余水分且保持牙本质表面湿润，涂布两层粘结剂，轻柔吹拂10 s使溶剂蒸发，而后光固化20 s。再将复合树脂加压堆塑于牙本质表面形成6 mm厚树脂层，每次堆塑2 mm，光照20 s固化。

乙醇湿粘结组，酸蚀牙本质表面倒置于无水乙醇1 min，避免乙醇湿润的脱矿牙本质干燥，减少表面张力的影响。然后，棉球去除多余的乙醇后涂布两层粘结剂，而后堆塑树脂核。

1.2.2 试件制备

粘结试件于去离子水中37℃储存24 h，流水冲洗下用低速锯沿近远中向垂直于粘结界面将牙齿切割成0.9 mm厚的薄片(每个牙获得5片)，取中间一片用于粘结界面观察。其余牙本质片再进行切割获得0.9 mm×0.9 mm的棒状试件(每个牙获得牙本质粘结试件10个)。将试件放入密封管内，蒸馏水浸泡待用。每个牙随机选5个试件水存24 h进行粘结强度测试，另5个试件浸泡在100 g/L次氯酸钠液2 h老化处理后进行粘结强度测试。根据粘结技术、粘结剂种类，共8组粘结试件进行检测和分析(表2)。

表2 实验分组

1.2.3 微拉伸粘结强度测试(Microtensile bond strength，μTBS)

用502胶将各组试件粘固于夹具，将夹具固定于微拉伸实验机，加载速度1.0 mm/min至试件破坏。电子数显卡尺精确测量每个试件横截面的长宽，计算粘结面积。以试件破坏时的最大载荷力除以粘结面积计算微拉伸强度(MPa兆帕)。

1.2.4 杂化层扫描电镜观察

片状粘结试件表面370 g/L磷酸凝胶酸蚀15 s，而后在52.5 g/L次氯酸钠中浸泡10 min，暴露杂化层形态。蒸馏水漂洗后，经乙醇梯度脱水，临界点干燥和喷金处理后进行扫描电镜观察(加速电压5 kV)。

1.3 统计分析

应用SPSS 13.0软件完成实验数据统计。粘结强度数据采用3因素方差分析(three-way ANOVA)(3因素分别为粘结剂、粘结方法和老化处理)。采用 Tukey＇s honestly significant difference test进行组间比较。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 粘结强度

应用水湿粘结进行牙本质粘结时，两组粘结试件水存24 h后，SB-W组的粘结强度高于PB-W组(P＜0.05)。随后经次氯酸钠老化处理后，SB-W-O和PB-W-O组均较其相对应无老化处理组(SB-W 和 PB-W组)的 μTBS值有显著下降(P＜0.05);但 SB-W-O和PB-W-O组间无显著差别(P＞0.05)。

应用乙醇湿粘结进行牙本质粘结时，SB组粘结试件经24 h水存后的粘结强度(SB-E)明显高于其水湿粘结组(SB-W)(P＜0.05)，而PB-E组的μTBS与相应的水湿粘结组PB-W组无显著差异(P＞0.05)。老化处理后，两种粘结剂的μTBS值(SB-E-O和PB-E-O组)较相应老化前(SB-E和PB-E组)均表现出明显的下降趋势(P＜0.05)，但仍显著高于老化处理后的水湿粘结组(SB-W-O和PB-W-O组)(P＜0.05)(表3)。

2.2 粘结界面扫描电镜观察

水/乙醇湿粘结试件的粘结剂/牙本质界面的扫描电镜可见粘结界面的杂化层和树脂突。两种粘结剂的水湿粘结试件的杂化层多孔且不均一;乙醇湿粘结试件的杂化层清晰完整、质地均一(图1)。

表3 水湿粘结和乙醇湿粘结的粘结强度比较(MPa)

图1 水湿粘结和乙醇湿粘结获得粘结界面的SEM照片(×3 000，HL:杂化层)

3 讨论

本实验选用2种临床常用的全酸蚀粘结系统进行水湿粘结和乙醇湿粘结，发现同水湿粘结相比，乙醇湿粘结可获得相似或者更高即刻粘结强度，老化处理后的粘结强度明显高于相应的水湿粘结组，显示了更高的粘结耐久性，并可获得界限明确、质地均一的杂化层。

由于乙醇与水可完全互溶，在乙醇湿粘结技术中过量的乙醇取代了胶原纤维间隙和牙本质小管上部的水分。全酸蚀粘结剂是亲水性单体和疏水性单体的混合物。由于疏水性单体和亲水性单体在乙醇中的溶解性均较好［1］，全酸蚀粘结剂可渗透胶原纤维网的间隙中，防止胶原被内源性蛋白酶降解。而水湿粘结操作中，胶原纤维周围存在的残留水分可能导致牙本质粘结剂的分离［2-4］，从而导致胶原纤维周围的粘结单体聚合不全，粘结界面存在空隙，影响粘结强度和粘结持久性。

乙醇不但是粘结树脂的良好溶剂，而且可使胶原纤维网中的蛋白多糖凝胶塌陷。蛋白多糖凝胶被认为充填于胶原蛋白网络中［5-6］，阻碍树脂单体的渗入［7］。因此乙醇湿润的胶原纤维网中的蛋白多糖凝胶塌陷，有利于树脂渗入包裹胶原纤维。此外，乙醇可使胶原纤维径向收缩［8-9］，从而扩大胶原纤维网络的间隙，促进树脂浸润。因此，乙醇湿粘结技术有利于树脂渗透到胶原蛋白网的深层，获得更佳的杂化层和粘结效果。

牙本质基质中残留的水分以及粘结界面存在的亲水结构域使杂化层具有半透膜的性质，水可在固化的粘结界面移动［10］。杂化层的胶原纤维和树脂可能发生水解，影响界面的长期性能［4，11］，造成粘结界面老化后的强度下降。尽管本实验采用的简化乙醇湿粘结技术(乙醇浸泡1 min)可使全酸蚀粘结剂表现出更佳的粘结耐久性，但同疏水粘结剂和常规乙醇湿粘结的组合相比，粘结稳定性仍然相对较差。因此本实验并不是否认疏水粘结剂通过乙醇湿粘结技术可获得更为耐久的杂化层［8-9］，而是认为简化的乙醇湿粘结操作可使目前广泛应用的亲水全酸蚀粘结体系表现出更好的粘结效果，从而为他们的临床应用提供一种可能的操作方式。

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