纳米银系抗菌剂在口腔粘接材料中的应用现状及展望

董伟 廖丽斐

摘 要：银系材料具有一定的抗菌作用，是目前应用较为广泛的材料之一。银系材料具有广谱高效的抗菌性、生物安全性高、耐药性强等特点，因此被广泛应用于涂层、纤维、塑料、陶瓷中，尤其是在医疗、生物材料等方面受到了众多研究专家的关注和重视。在口腔医学领域中，银系纳米粒子在复合树脂粘接剂、植体涂层等材料的抗菌性应用中受到广泛关注。随着材料的发展和医学技术的提高，很多研究专家利用不同的方法将银系纳米粒子应用于口腔粘接材料中，制备了具有抗菌效果的口腔粘接材料，减少了口腔问题的发生，在口腔治疗过程中起到了一定的抗菌疗效。本文介绍了纳米银系抗菌剂的抗菌机制、应用现状，并对其未来发展进行了展望，希望能够为其在口腔粘接材料中的应用提供参考。

关键词：纳米银系抗菌剂;口腔粘接材料;应用现状;展望

中图分类号：R780 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）06-0068-04

Abstract：Silver-based materials have certain antibacterial effect and are currently one of the widely used materials. Silver-based materials have the characteristics of broad-spectrum and high-efficiency antibacterial properties， high biological safety， and strong drug resistance. Therefore， they are widely used in coatings， fibers， plastics， and ceramics， it has attracted the attention of many experts in medical treatment and biomaterials. In the field of stomatology， silver-based nanoparticles have received widespread attention in the antibacterial applications of composite resin adhesives， implant coatings and other materials. With the development of materials and the improvement of medical technology， many research experts use different methods to apply silver-based nanoparticles to oral adhesive materials to prepare oral adhesive materials with antibacterial effects， which can reduce the occurrence of oral problems. It has a certain antibacterial effect during oral treatment. The paper introduces the antibacterial mechanism and application status of nano silver-based antibacterial agents， and prospects for their future development， hoping to provide references for their application in dental adhesive materials.

Key words：nano silver-based antibacterial agents; oral adhesive materials; application status; prospect

0 引言

納米材料是指尺寸在1～100 nm范围内的一类材料。纳米材料的比表面积较高，具有其独特的物理化学性质，被广泛应用于医学、电子、生物等众多领域中。银具有广谱高效的抗菌特性，被广泛应用了数千年之久，例如，盛放食物和酒类的银器，用于伤口包扎的银丝等等，在抗生素生产使用之前用于伤口防感染的药物主要为银类化合物。随着对纳米材料的研究，人们逐渐发现纳米银的抗菌效果远远高于银，银系纳米材料的抗菌性吸引了众多研究专家的关注，其在医疗领域的应用逐渐增多。

目前在口腔医疗领域树脂粘接剂已发展成为主要的粘接材料，但是相对于其他粘接剂来说，树脂粘接剂表面容易聚集细菌和菌斑，因此在医疗领域的应用过程中容易引发炎症、感染等临床问题，在其在应用过程中受到了一定的限制。因此，为了改善树脂粘接剂的这一使用缺陷，研究专家在树脂粘接剂的制备过程中引入了抗菌填料，使其抗菌性得到了有效的改善和提高，扩大了其应用范围。常用的抗菌剂主要有3大类，分别为无机抗菌剂、有机抗菌剂、高分子抗菌剂，随着医学技术的逐渐发展，无机抗菌剂以其抗菌性持久、安全等优势得到广泛研究和应用。无极抗菌剂主要有两类，一种是将无机离子通过物理吸附等方法负载到多孔材料表面，从而制得抗菌剂;另一种是利用自身的光催化特性产生具有杀菌效果的含氧自由基。随着研究的深入，研究人员将银系纳米材料作为填料加入到符合树脂粘接剂中，并将其应用到医疗过程中。本文基于此，对纳米银系抗菌剂在口腔粘接材料中的应用现状进行了分析，并对其未来发展进行展望，希望能为纳米银系抗菌剂在口腔医疗过程中的应用提供参考。

1 纳米银系抗菌剂的抗菌机制

银系纳米粒子的直径范围为1～100 nm，其比表面积较大，因此在使用过程中能够在水溶液中分解，释放出银离子，从而杀死细菌，抑制其繁殖能力，无法产生耐药性。银系纳米粒子的活性较强，因此可以快速的渗透到皮肤2mm进行杀菌，对于深层组织感染的杀菌效果较好，通常认为银系纳米粒子的抗菌效果与银离子有关。下面将从三个方面对银系纳米粒子的抗菌机制做简要介绍。

1.1 纳米银系抗菌剂破坏细胞膜结构

生物的细胞膜主要起到选择性的与外界交换物质的作用，因此细胞膜的完整性直接关系到细胞的正常生理代谢。粒径小于20nm的纳米银系抗菌剂，能够与细胞膜中的含硫蛋白结合，使细胞膜的完整性受到破坏，影响细胞膜的正常功能，导致细胞凋亡。另外，部分银系纳米粒子带正电，在与某些细菌的细胞膜接触时造成细胞膜上形成孔洞，迫害细胞膜的结构，使细胞膜内物质渗出，使细胞凋亡。

1.2 纳米银系抗菌剂诱导产生大量活性氧

随着研究的深入，发现纳米银系抗菌剂的抗菌机制与其诱导活细胞产生的活性氧有关。活性氧是细胞新陈代谢过程中所产生的副产物，当细胞处于纳米银系抗菌剂环境中时，纳米银系抗菌剂的细胞毒性会诱发细胞发生氧化应激反应，使得活性氧过量累积，破坏细胞膜，与细胞内的蛋白质、核酸等反应，导致DNA损伤以及细胞凋亡。目前为止，关于纳米银系抗菌剂诱导细胞产生活性氧的机制报道较少，其机制尚未明朗，具体过程还待研究。

1.3 纳米银系抗菌剂阻断 DNA 复制

银系纳米粒子的粒径较小，因此可以通过细胞的內吞作用进入细胞中从而对其造成损伤。细胞中的DNA是携带遗传信息的重要物质，在其受到损伤后会导致细胞变异或者凋亡。研究发现，银系纳米粒子损伤DNA的机理有两种可能性，一是银系纳米粒子与DNA中的硫磷相互作用，形成进一步的破坏;另一种是银系纳米粒子中的银离子与DNA的鸟嘌呤结合，从而对DNA的正常功能造成破坏，细胞凋亡。

2 纳米银系抗菌剂的抗菌性能研究

纳米银系抗菌剂的研究是近几年的研究热点，其有效的抑菌效果引起广大研究学者的关注，并通过大量的研究，证明了其抗菌性能。李福军等通过物理混合的方式将银纳米粒添加到性树脂玻璃离子粘结剂中，如图1所示，该方法获得了相应的正畸粘接剂，随后他们对其抗菌性能进行了研究分析，并通过实验证明了银纳米粒的加入在一定程度上对细菌起到了抑制和杀灭作用，具体的研究结果如图2所示（NCS为含纳米银的正畸粘接剂）。另外，曹雪玲等的研究中也证实了纳米银抗菌剂的抗菌效果，如图3所示。

经过大量的实验研究证明，银系纳米粒子具有高效的抗菌效果，但是其抗菌机制尚未完全定论，仍需人们探索、研究。

3 纳米银系抗菌剂的应用

3.1 纳米银系抗菌剂的添加方式

銀系纳米粒子具有很好的抗菌性，其抗菌效果与其粒径的大小有关，粒径越小其抗菌效果越好。在很多研究中，专家们尝试通过物理或者化学方法将银系纳米粒子添加到口腔材料中，以提高或者增加材料的抗菌性能。物理方法添加银系纳米粒子的方式主要是通过银系纳米粒子与原材料的分子间作用力将其掺杂到口腔材料中;化学方式是指银系纳米粒子与原材料中的原子或者分子发生化学反应，产生化学键而结合到口腔材料中。在口腔材料的应用中口腔粘接材料的使用最为广泛，因此将银系纳米粒子添加到口腔粘接材料中用于牙体缺损修复、牙列缺损修复、正畸粘接等多个方面中，能够提高口腔粘接材料的抗菌性，减少在牙齿修复、美容等过程中所造成的炎症。目前国内外的很多研究，都已经将纳米银系抗菌剂应用于不同的口腔粘接材料中，其所产生的抗菌效果已经受到肯定。

3.2 纳米银系抗菌剂作为复合树脂充填材料

目前常用的口腔修复材料主要有3种，分别为金属及其合金材料类、陶瓷材料类以及树脂及其复合材料类。复合树脂以其颜色与牙齿颜色相仿、易于加工、价格低廉等优势成为口腔修复材料中的主要材料。复合树脂在口腔修复中主要用于粘冠、固定义齿黏结、修复牙体缺损等方面，是口腔修复过程中常用的粘接材料，将纳米银系抗菌剂添加到填料或者单体中，可以降低继发龋的发生，表现出良好的抗菌效果。

3.3 纳米银系抗菌剂用于树脂基托材料

在牙齿缺损或者脱落后，为了替代正常的牙齿从而恢复正常的咀嚼功能，需要口腔医生为其制作义齿，全口义齿主要由两部分组成，人工牙齿和基托，其中基托主要是作为粘接材料将人共牙连接在一起，制作基托的主要材料便是义齿基托树脂。通过研究发现，将纳米银系抗菌剂应用与脂基托材料，对于某些细菌有较好的抗菌效果，且在体外细胞毒性试验中未发现毒性。因此在制作义齿的过程中，在基托树脂分中添加纳米银系抗菌剂，在通过球磨法将其混合均匀，制成具有抗菌效果的基托树脂，可以增强义齿的抗菌性，延长其使用寿命。

4 存在的问题及展望

纳米银系抗菌剂在口腔粘接材料中的研究及应用越来越多，其所存在的问题也逐渐凸显：①纳米银系粒子需要在粘接材料中均匀分散才能最大限度的发挥其抗菌作用，且对粘接材料产生的影响较小，然而目前的还没有较好的办法避免纳米银系粒子的团聚现象。②在口腔粘接材料中加入纳米银系抗菌剂后，由于氧化作用造成树脂的颜色变深。③纳米银系抗菌剂在口腔粘接材料使用过程中，只有一部分会溶解在其中，从而快速的释放出银离子，但是这一过程不可逆，以致其在口腔中使用一段时间后，无法继续释放银离子，抗菌效果为零。④目前为止，关于纳米银系抗菌剂的抗菌机制尚不完善，且无可靠的理论基础支撑，还需要更多的研究加以证实、完善。⑤在对纳米银系抗菌剂的毒理性研究中专家表示，银系纳米粒子的过量摄入可能会对肝脏产生危害，因此，关于纳米银系抗菌剂的安全性问题尚待进一步证实。通过上述关于纳米银系抗菌剂在口腔粘接材料中的应用问题探讨发现，为了扩大其应用范围及增强其抗菌效果，未来的主要研究方向应该集中在延长其抗菌效果、减少其在使用过程中易氧化的特性等方面。

5 结语

树脂类粘接剂因其优异的特性成为口腔医疗中常用的粘接材料，然而在对其抗菌性的研究过程中发现，树脂的表面容易黏附细菌、形成菌斑，在临床应用过程中容易引发口腔炎症等临床问题。为此，经过大量的实验研究证明，纳米银系抗菌剂在口腔树脂类粘接材料中的添加可以改善口腔炎症等临床问题，减少其发生。但是在研究过程中，纳米银系抗菌剂存在的问题也逐渐凸显，为了解决这些问题，增强其使用效果，扩大其应用范围，仍需不断努力和探索。

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