光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑應用研究

摘 要：為分析光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑的應用性能，劃分3組試驗離體牙，制備3組實驗樣本，依次進行釉質脫礦、抗剪切強度、拉伸力、粘結劑殘留程度等測試。結果表明，復合釉質粘結劑樣本在脫礦試驗時，鈣、磷含量迅速流失，易導致牙齒脫礦，且抗剪切能力較弱，拉伸力低，粘結劑殘留量略大，當該粘結劑粘接托槽時間較長時容易引發托槽脫落以及微滲透現象等；試驗組光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑樣品可有效防止牙齒樣本出現鈣、磷流失，抗拉伸強度較大，有較高的抗剪切能力，可有效降低粘結劑殘留，并在后續階段不易發生托槽脫落，可降低牙齒托槽粘接處的白斑率，防止微滲透現象。

關鍵詞：光固化；樹脂加強型；玻璃離子；粘結劑；離體牙；釉質脫礦

中圖分類號：R783;TQ433.4+3

文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2024）03-0049-04

Application research of light cured resin reinforced glass ion adhesive

WANG Tingting

（Nanjing Benq Hospital，Nanjing 210019，China

）

Abstract：

In order to analyze the application performance of light cured resin reinforced glass ion bonding agent，three groups of experimental detached teeth were divided，and three groups of experimental samples were prepared.Enamel demineralization，shear strength，tensile strength，and residual degree of bonding agent were tested sequentially.The results showed that during the demineralization test，the calcium and phosphorus content of the composite enamel adhesive sample quickly lost，which easily led to tooth demineralization.Moreover，the shear resistance was weak，the tensile strength was low，and the residual amount of the adhesive was slightly large.When the adhesive was used to bond the bracket for a long time，it was easy to cause bracket detachment and micro penetration.The experimental group of light cured resin reinforced glass ion adhesive samples effectively prevented the loss of calcium and phosphorus in tooth samples，with high tensile strength and shear resistance.It effectively reduced adhesive residue and prevented bracket detachment in the subsequent stage，which could reduce the white spot rate at the attachment of tooth brackets and prevent micro penetration.

Key words：light curing;resin reinforced type;glass ion;adhesive;tooth in vitro;demineralization of enamel

當前較為流行的托槽粘結劑有樹脂類粘結劑、自酸蝕粘結劑等。有較多學者對粘結劑性能進行研究［1-2］，例如研究一種水性負極粘結劑的合成及性能［3］，該方法詳細研究了一種融合乙醇與聚乙烯的粘結劑；還有研究粘結劑對摩擦材料性能的影響［4］，該方法研究了多種類型的粘結劑，還通過測試分析了粘結劑的損耗量。

樹脂加強型玻璃離子粘結劑是一種融合水門汀與樹脂等材料的融合型粘結劑，利用光固化機對其進行處理，可以降低粘結劑殘留對牙齒的傷害［5-6］；同時，該粘結劑具備較強的粘接性，可以有效提升正畸效果。研究應用光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑作為正畸材料，分析該粘結劑的應用效果。

1 粘結劑應用性分析

1.1 實驗材料

選取光固化樹脂加強型玻璃離子水門?。ǜ皇?，GC，日本）作為試驗粘結劑，并采用復合釉質粘結劑（京津釉質粘結劑，天津）作為對比材料。實驗過程中采用的托槽為杭州三比燕尾型托槽。在粘接過程中所采用的酸蝕液為質量分數35%磷酸。

試驗過程中使用的化學試劑：

乳酸、

氫氧化鈉、

碳酸氫鈉、

磷酸鹽緩沖液（NaH2PO4·2H2O）、

氯化鈣，

均為分析純。

試驗所采用的儀器：

XC80光固化機，

上海昀通電子科技有限公司；

SHGS-12恒溫水箱，

鹽城市圣和給水設備有限公司；

SNE-3200M掃描電鏡，

塞可SEC；

BK-280全自動生化分析儀，

山東博宇醫療器械有限公司；

EDX6000B能譜分析儀，

江蘇天瑞儀器股份有限公司。

1.2 試驗過程

1.2.1 粘結劑預防釉質脫礦測試

（1）脫礦液制備：準備120 mL去離子水，向其中緩慢添加1 mL的乳酸，構成0.1 mol/L的乳酸，之后添加適量制霉菌素，利用NaOH將當前混合液pH值調整為4.50，構成試驗脫礦液;

（2）人體唾液制備：準備100 mL去離子水，依次添加168 mg的NaHCO3、11 mg的CaCl2、46.6 mg的NaH2PO4·2H2O，添加完成后將其混勻，構成pH值為7.10的人工唾液。

完成試驗溶液制備后，將3組試驗樣本依次放置在50 mL的脫礦液中，在37 ℃的恒溫水浴鍋內靜置4 h，之后取出采用去離子水清洗干凈，在1 d內的剩下時間里將試驗樣本放置在人工唾液中，同樣進行37 ℃恒溫水浴，每天均采用相同操作，隔日替換試驗溶液，共進行30 d試驗，并每日記錄試驗數據。

1.2.2 托槽脫落率測試

在3組牙齒樣本經過脫礦試驗后，繼續采用脫礦液與人體唾液浸泡，分析3組樣本隨著時間的增長，是否出現托槽脫落，并記錄每組的脫落率，以此驗證粘結劑的粘接性能。

1.2.3 托槽兩側牙釉質白斑率測試

分析牙齒樣本在脫礦液與人體唾液浸泡過程中，隨著時間的增強，在托槽兩側貼近粘結劑部位牙釉質的白斑率，從而分析粘結劑對牙齒的影響。

1.2.4 抗剪切強度測試

將3組牙齒樣本放置于恒溫水浴鍋中，設置溫度為37 ℃，恒溫后取出通過材料力學試驗機進行抗剪切試驗，設置剪切刀具為5 mm/min，測試樣本在24 h內的抗剪切強度，當樣本出現斷裂時，記錄抗剪切力值。

1.2.5 拉伸力測試

采用雙股0.3 mm長結扎絲穿過頰面管槽溝，固定后采用運動臂向上拉伸，并設置運動速度為10 mm/min，持續拉伸1 h，分析在1 h后托槽是否掉落，記錄拉伸1 h時的拉伸力，并換算為抗拉強度。

1.2.6 粘結劑殘留指數（ARI）測試

應用10倍放大鏡觀測樣本托槽周圍的粘結劑量，并通過5種計數方法劃分粘結劑殘留程度：1表示托槽周圍不存在殘留粘結劑；2表示托槽周圍存在10%以下的粘結劑殘留；

3表示托槽周圍存在10%以上、90%以下的粘結劑殘留；

4表示托槽周圍存在90%以上、100%以下的粘結劑殘留；

5表示全部粘結劑均殘留在牙齒上。

1.2.7 微滲透情況測試

對3組牙齒樣本托槽處采用0.5%堿性品紅溶液染色，并利用顯微鏡觀測周圍微滲透情況，記錄滲透結果，其中存在3種狀態：未出現滲透、橫向滲透、縱向滲透。

1.2.8 統計學分析

采用SPSS12.0統計學軟件包對實驗結果進行統計學分析，檢驗標準為a=0.05。

2 試驗分析

2.1 粘結劑預防釉質脫礦試驗

2.1.1 鈣含量測試

每組選取5顆牙齒進行鈣含量試驗，牙齒編號為1～5，抽取5 mL更換后脫礦液，通過全自動生化分析儀測試液體中的鈣濃度，取5顆牙齒的鈣濃度平均值。當脫礦液中的鈣濃度越高，說明牙齒的鈣流失越嚴重，測試結果如圖1所示。

由圖1可知，在初始狀態下，第1組鈣含量明顯較高，隨著試驗日期的上升，第1組樣本中的鈣含量迅速升高，說明第1組樣本的鈣含量流失加快，導致牙齒內鈣含量不足，更容易發生脫礦、齲齒問題；而其他組鈣含量明顯較低，其中，第2組的鈣濃度更低，說明經過酸蝕處理后的光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑能夠有效維護牙齒的鈣含量流失［7］。

應用統計學t檢驗方法，對3組樣本中被測牙齒的鈣離子溶出量進行統計學分析，結果如表1所示。

由表1可知，3組被測牙齒樣本的標準差同樣為0.11 mmol/L；而第1組的均值保持最高，達到1.82 mmol/L，其他2組的均值明顯低于該組。表明經統計學分析后能夠更清晰直觀展示出3組試樣的區別。

2.1.2 磷含量測試

在樣本測試30 d后取出，從各組中選取10顆牙齒，通過掃描電鏡能譜分析儀，掃描牙齒托槽邊緣磷含量。當牙齒托槽邊緣磷含量越大，說明牙齒在經過脫液浸泡后的磷流失越?。?-9］。

從第1組中選取10顆牙齒，測試每顆牙齒托槽邊緣各個面的磷含量，測試結果如表2所示。

由表2可知，在第1組中，不同牙齒托槽粘接處的牙合方磷濃度基本保持在11～13 mmol/L，近中面的磷濃度基本保持在15～17 mmol/L；而齦方的磷濃度基本保持在13～16 mmol/L。

從第2組中選取10顆牙齒，測試每顆牙齒托槽邊緣各個面的磷含量，測試結果如表3所示。

由表3可知，第2組牙齒樣本中，每個牙齒的牙合方磷濃度在13～16 mmol/L，近中面的磷濃度在17～19mmol/L；而齦方的磷濃度在14～17 mmol/L。

從第3組中隨機選取10顆牙齒，測試每顆牙齒托槽邊緣各個面的磷濃度，測試結果如表4所示。

由表4可知，第3組牙齒樣本中，每個牙齒的牙合方磷濃度在13～15 mmol/L，近中面的磷濃度在14～16 mmol/L。

通過上述分析可以看出，第1組牙齒樣本中，托槽粘接處每個面的磷濃度明顯低于第2組與第3組，因此，應用光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑可以有效防止牙齒出現脫礦問題。

2.2 托槽脫落率試驗

對3組牙齒樣本中的6～15號牙齒繼續進行試驗，測試3組牙齒樣本經過脫礦液與人體唾液浸泡后托槽的脫落情況，以此作為粘結劑粘接性能的評價標準，測試結果如圖2所示。

由圖2可知，當牙齒樣本在脫礦液與人工唾液中浸泡的時間逐漸增加，牙齒樣本托槽的脫落率也隨之上升［10］。在3組試驗樣本中，第1組樣本在浸泡30 d時，樣本托槽脫落率為2.5%。隨著時間增長，脫落率迅速提升，導致脫落率達到4.0%以上；而第2組與第3組的托槽脫落率始終保持在2.5%以下，雖然存在小幅度增長，但并未出現大幅升高。所以，經酸蝕后的光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑的托槽脫落率最低。

2.3 托槽兩側牙釉質白斑率試驗

同時觀測3組牙齒樣本中6～15號牙齒在經過脫礦液與人工唾液浸泡后，托槽兩側牙釉質白斑率情況，分析隨著時間的不斷增加，牙釉質白斑率變化，分析結果如圖3所示。

由圖3可知，在牙齒樣本浸泡的90 d以內，樣本白斑率均保持在較低水平，當樣本浸泡90 d以后，第1組樣本的白斑率迅速升高，最高達到9%以上，說明該組樣本所使用的粘結劑無法有效保護牙齒；而第2組、第3組樣本的白斑率并未發生較大幅度增高，且二者白斑率均處于5%以下，說明這2組應用的粘結劑可以更好保護牙齒托槽邊緣不出現嚴重白斑；同時，第2組酸蝕后的粘結劑性能更高。

2.4 抗剪切強度試驗

對3組樣本進行抗剪切試驗。從3組中每組選取5顆牙齒樣本，分析每顆牙齒在24 h試驗后的抗剪切強度，測試結果如表5所示。

由表5可知，對于從3組中選出的牙齒樣本，第1組的抗剪切強度保持在6 MPa以上，但最高未超過8 MPa，而第2組、第3組樣本的抗剪切強度均保持在10 MPa以上，其中，第2組樣本中最大的抗剪切強度達到了12.75 MPa，說明第2組粘接性更強，可以在較大剪切力下保持托槽穩固［11］。

2.5 抗拉伸強度試驗

從3組樣本中每組選取5顆牙齒，測試牙齒樣本的抗拉伸強度，分析結果如表6所示。

由表6可知，第1組樣本的抗拉伸強度最高為5.97 MPa，其中A21、A23、A25均在拉伸后出現脫落；第3組樣本中最高抗拉伸強度為7.42 MPa，而第2組中最高抗拉伸強度為8.65 MPa，說明第2組樣本的抗拉伸能力最強；同時，第2組與第3組在拉伸過程中均未出現托槽脫落現象，可以看出第2組樣本所采用粘結劑具有較高的抗拉伸能力。

3 結語

試驗分析光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑的應用性能，選用復合釉質粘結劑作為對比材料，對不同粘結劑在牙齒正畸過程中的應用性能進行實驗。經過多角度測試后，獲取不同粘結劑的對比效果，以及光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑在使用時的性能變化。在未來研究過程中，可利用現有研究成果，繼續對多種正畸托槽粘結劑進行性能測試，保證粘結劑在實際應用時能夠維護患者的牙齒健康。

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收稿日期：2023-11-21；修回日期：2024-02-20

作者簡介：汪婷婷（1993-），女，本科，住院醫師，研究方向：口腔臨床；E-mail：zxp2986@souhu.com。

基金項目：浙江省科技廳“尖兵”“領雁”研發攻關計劃項目（項目編號：2022C01SA371625）。

引文格式：汪婷婷.

光固化樹脂加強型玻璃離子粘結劑應用研究［J］.粘接，2024，51（3）：49-52.