口腔龋齿修复光固化复合树脂及牙本质粘结剂的研究

发布时间：2017-08-10 15:20

  本文关键词：口腔龋齿修复光固化复合树脂及牙本质粘结剂的研究

  更多相关文章： 复合树脂 粘结剂 弹性层 聚合收缩 机械性能 微渗漏

【摘要】：光固化复合树脂,由于其临床操作方便,美观实用,广泛应用于修复牙体缺损、龋病预防以及牙齿美容等领域。半世纪以来人们对树脂基质的单体和填料分别进行了大量的研究。其中,Bis-GMA(双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯)和UDMA(氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯)等甲基丙烯酸酯类单体以其优良的特性在该领域获得了广泛的应用。此外,随着纳米技术的发展,复合树脂中逐渐引入了纳米级填料,使得复合树脂的综合性能得到了不断增强。由于复合树脂的使用寿命,主要取决于树脂基质单体和功能化填料的机械性能和吸水率,以及牙本质粘结剂的性能等因素(医生的操作手法和龋齿的龋坏程度等不可避免因素不予讨论)。因此如何有效降低聚合收缩、降低复合树脂吸水性和提高复合树脂的机械性能,以及设计和研究耐久的牙本质粘结剂是口腔龋齿修复领域重要的课题。近年来,为了改善甲基丙烯酸酯类复合树脂聚合收缩率较大的问题,人们开发出了环氧开环原碳酸酯膨胀树脂以及以烯烃自由基转移机理为基础的复合树脂等,虽然在一定程度上能降低聚合收缩率,但是又带来了聚合速率慢和固化深度不足等方面的问题,使其临床应用受到了一定局限。论文第一章,我们综述了复合树脂和口腔粘结剂的分类和发展状况,以及对其各自性能和使用寿命的影响因素。在本章最后,我们提出了本论文的设计思路和研究内容。在本论文的第二章中,为了降低复合树脂的吸水性,鉴于片状玻璃填料在防腐涂料领域的突出表现,我们在甲基丙烯酸酯类复合树脂中引入片状玻璃填料。首先,我们对一种大尺寸片状(直径在50μm左右)玻璃填料进行了氢氟酸刻蚀和三辊研磨机处理,使其表面粗糙化和尺寸相对减小(20μm左右)。然后对其进行了表面化学修饰,使填料在树脂基质中分散性更好,并进一步增强与树脂的结合力。通过调节填料、树脂单体的不同比例,最终制备出9种配方的复合树脂。我们将上述9种配方的复合树脂制备成标准样,并对其机械性能,固化深度,聚合收缩率和吸水率进行了检测。实验结果表明片状玻璃填料能有效增强复合树脂的机械性能(最高增加近一倍),降低复合树脂的聚合收缩率和吸水率(样品测试35天吸水率可低至0.7%左右,较商品树脂1.5%降低了50%)。仅有固化深度有所降低,但是完全达到临床需求。在第三章中,我们提出了“弹性层”概念。该弹性层是一层施加于复合树脂和粘结剂层之间的聚氨酯弹性体材料。由于聚氨酯弹性体能吸收聚合收缩产生的聚合应力以及缓冲日常生活中冷热交替而产生的膨胀和收缩应力(主要是牙本质和复合树脂的热膨胀系数不同造成),因而能有效减缓甚至杜绝龋齿修复后的微渗漏的发生。实验结果显示,施加弹性层的实验组与没有弹性层的对照组相比,对照组微渗漏情况十分严重(完全渗漏到底部2 mm),而实验组经过冷热循环老化处理再经7天浸泡后只有部分发生轻微渗漏(300μm左右)。表明本实验所采用的弹性层能有效减缓或者消除微渗漏的发生。生物毒性实验(MTT)结果表明该弹性层材料与临床所用复合树脂相比具有相似的生物毒性。弹性层概念的引入将从另一个角度解决甲基丙烯酸酯类复合树脂存在根本问题——聚合收缩。通过实验组结果分析,我们认为实验组7天后发生的轻微渗漏可能是由于粘结剂中的亲水组分吸水造成的,从而引出下一章的研究内容。论文第四章,主要针对目前粘结剂的随使用时间延长而强度降低的问题而研究了一种可湿气固化疏水性粘结剂。本章制备了一种新型可湿气固化疏水性口腔牙本质粘结剂(粘结剂P)。该粘结剂与商品粘结剂相比体外细胞毒性无差异。接触角实验证明,粘结剂P(接触角96o左右)与商品粘结剂相比(接触角最大50o左右)表现出明显的疏水效果。微拉伸实验结果证明粘结剂P初始粘结强度与自酸蚀粘结剂相近,而低于全酸蚀粘结剂,但经人工唾液浸泡30天后,自酸蚀和全酸蚀粘结剂均表现出粘结强度下降趋势(最大下降37%左右),而粘结剂P的粘结强度表现出上升趋势(最大上升21%左右)。微渗漏实验结果证明粘结剂P可以有效的防止微渗漏的发生,从而提高复合树脂的使用寿命。样品断面扫描电镜分析结果证明疏水性粘结剂在经过溶剂稀释后依然可以有效形成长树脂突,以增强粘结剂与牙本质之间作用力。实验结果证明,本论文采用的新型粘结剂有效解决了传统粘结剂所存在的问题,具有广阔的应用前景。综上所述,本论文三章主要内容呈递进关系,由第二章复合树脂的聚合收缩问题引出第三章弹性层概念的提出,而第三章中发现了牙本质粘结剂的相关问题并在第四章提出解决方案,对口腔复合树脂和牙本质粘结剂的进一步发展具有一定参考意义。
【关键词】：复合树脂 粘结剂 弹性层 聚合收缩 机械性能 微渗漏
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R783.1;TQ324.8
【目录】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-14
• 第一章 绪论14-40
• 第一节 树脂基牙科复合材料的研究进展14-27
• 1.1.1 口腔修复复合树脂进展14-20
• 1.1.1.1 传统的甲基丙烯酸类树脂16-17
• 1.1.1.2 引入酸性基团的甲基丙烯酸酯17-19
• 1.1.1.3 有机硅烷改性甲基丙烯酸酯19
• 1.1.1.4 膨胀单体类树脂基质19-20
• 1.1.2 口腔复合树脂中无机填料的进展20-24
• 1.1.2.1 无机填料的种类和尺寸20-23
• 1.1.2.2 无机填料的表面改性处理23-24
• 1.1.3 复合树脂的性质以及影响因素24-27
• 1.1.3.1 聚合体积收缩和聚合收缩应力24-26
• 1.1.3.2 吸水率、单体释放率和双键转化率26-27
• 第二节 口腔牙本质粘结剂的研究进展27-37
• 1.2.1 牙本质粘结剂及其研究进展27-30
• 1.2.2 粘结剂的化学成分30-31
• 1.2.3 粘结界面混合层的老化31-32
• 1.2.4 混合层的吸水性和其中树脂组分的水解32-34
• 1.2.5 胶原纤维的水解34-35
• 1.2.6 提高粘结剂综合性能的方法35-37
• 1.2.6.1 去除龋坏牙本质35
• 1.2.6.2 化学键连35
• 1.2.6.3 添加酶抑制剂35-36
• 1.2.6.4 其他可行的方案36-37
• 第三节 本论文的设计思路37-40
• 第二章 片状玻璃填料用于龋齿修复复合树脂改性的研究40-56
• 第一节 引言40-41
• 第二节 实验部分41-45
• 2.2.1 实验药品41-42
• 2.2.2 测试仪器42
• 2.2.3 实验方法42-43
• 2.2.3.1 片状玻璃填料的表面酸蚀42
• 2.2.3.2 片状玻璃填料的表面化学修饰42-43
• 2.2.3.3 制备测试样品43
• 2.2.4 测试与表征43-45
• 2.2.4.1 机械性能表征43-44
• 2.2.4.2 聚合收缩率测试44
• 2.2.4.3 复合树脂吸水率测试44-45
• 2.2.5 统计学分析45
• 第三节 结果与讨论45-53
• 2.3.1 片状玻璃填料酸刻蚀前后表面粗糙度表征45
• 2.3.2 片状玻璃填料的表面化学修饰的表征45-46
• 2.3.3 直接用于复合树脂的片状玻璃填料尺寸表征46-47
• 2.3.4 测试结果47-50
• 2.3.5 结果讨论50-53
• 2.3.5.1 片状玻璃填料对复合树脂机械性能的影响50-52
• 2.3.5.2 片状玻璃填料对复合树脂固化深度的影响52
• 2.3.5.3 片状玻璃填料对复合树脂聚合收缩率的影响52-53
• 2.3.5.4 片状玻璃填料对复合树脂吸水率的影响53
• 第四节 本章小结53-56
• 第三章 用于消除微渗漏的弹性层材料的制备与表征56-72
• 第一节 引言56-58
• 第二节 实验部分58-65
• 3.2.1 实验药品58-59
• 3.2.2 实验仪器59
• 3.2.3 弹性层的制备与表征59-61
• 3.2.3.1 聚氨酯二甲基丙烯酸酯预聚体的合成59-60
• 3.2.3.2 弹性层树脂基质的配制60-61
• 3.2.4 弹性层机械性能测试61-62
• 3.2.5 弹性层材料细胞毒性实验62-63
• 3.2.6 粘结剂亲水性测试63
• 3.2.7 微渗漏实验63-64
• 3.2.8 弹性层代替粘结剂层的预实验64-65
• 第三节 结果与讨论65-71
• 3.3.1 拉伸测试结果与讨论65-67
• 3.3.2 细胞毒性实验结果与讨论67
• 3.3.3 弹性层热性能分析67
• 3.3.4 接触角实验结果分析与讨论67-68
• 3.3.5 微渗漏实验结果与讨论68-70
• 3.3.6 弹性层代替粘结剂层的尝试实验结果与讨论70-71
• 第四节 本章小结71-72
• 第四章 新型可湿气固化型口腔牙本质粘结剂的制备与研究72-88
• 第一节 引言72-73
• 第二节 实验部分73-80
• 4.2.1 实验药品73-74
• 4.2.2 实验仪器74-75
• 4.2.3 粘结剂成分的制备与表征75-77
• 4.2.3.1 聚氨酯二甲基丙烯酸酯预聚(PUA)的合成与表征75
• 4.2.3.2 异氰酸酯基封端聚醚三元醇(PPGN)的合成与表征75-77
• 4.2.4 粘结剂配方77
• 4.2.5 粘结剂细胞毒性实验77-78
• 4.2.5.1 人牙髓干细胞的提取和培养77
• 4.2.5.2 牙本质粘结剂浸提液的制备77-78
• 4.2.5.3 细胞毒性检测(MTT检测)78
• 4.2.6 粘结剂接触角表征78
• 4.2.7 粘结剂微拉伸表征78-79
• 4.2.7.1 预备离体牙78
• 4.2.7.2 施加粘结剂78-79
• 4.2.7.3 微拉伸试件制备79
• 4.2.7.4 微拉伸强度测试79
• 4.2.8 粘结剂微渗漏表征79-80
• 4.2.9 粘结剂形貌分析80
• 第三节 结果与分析80-86
• 4.3.1 粘结剂细胞毒性分析80-81
• 4.3.2 接触角分析81-82
• 4.3.3 微拉伸分析82-84
• 4.3.4 微渗漏分析84
• 4.3.5 形貌分析84-86
• 第四节 本章小结86-88
• 第五章 结论与展望88-90
• 参考文献90-114
• 作者简历114-116
• 攻读博士期间发表论文116-118
• 致谢118-119

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