树脂粘接修复中提高粘接耐久性的新策略

Micro-cracks and secondary caries at the bonding interface and margin are the main factors impairing the resin bonding stability. In order to prolong the dental bonding longevity of resin bonded restorations, novel self-healing extra fine microcapsules, quaternary ammonium monomer of dimethylaminohexadecyl methacrylate and nanoparticles of amorphous calcium phosphate will be synthesized on the basis of previous studies. All of them will be incorporated into dental bonding agent to develop novel multifunctional dental bonding agent possessing triple benefits of self-healing ability, antibacterial property and remineralization function. Through measuring the self-healing efficiency, antibacterial and remineralization properties, aging effect and biological properties, the mechanisms of self-healing ability and caries-inhibition property of this novel bonding agent will be discussed and proved. As a result, an effective strategy to solve the weak bonding link problem in resin bonded tooth restorations would be confirmed by this proposed research.

针对牙用树脂粘接剂在功能行使过程中出现的微裂纹、边缘继发龋等导致粘接失败的问题，提高粘结的耐久性，在前期研究的基础上，本项目拟通过设计制备适合牙用树脂粘接剂的超细微胶囊，并与前期合成的新型季铵盐抗菌单体甲基丙烯酸十六烷基二甲铵及能够在酸性环境下大量释放再矿化所需钙、磷离子的无定形磷酸钙纳米颗粒相结合，共同应用到传统的牙用树脂粘接剂中去，制备出具有自修复、抗菌及再矿化功能的新型多功能牙用树脂粘接剂。通过对胶囊结构控制与自修复效率、抗菌和促矿化性能、粘结剂性能时效性及生物学性能等相关研究工作的开展，阐明新型牙用树脂粘结剂的自修复机制及防龋机理，为提高粘结的耐久性提供新的策略。

牙用树脂基粘接材料在功能行使过程中经常出现微裂纹、边缘继发龋等，进而导致粘接的失败。 .基于此，从提高粘接的耐久性出发，本项目开展了：1）利用原位聚合法制备不同粒径含牙科单体的新型自修复微胶囊（MCs）；2）单独或联合运用MCs、甲基丙烯酸十六烷基二甲铵（DMAHDM）抗菌单体及无定形磷酸钙再矿化纳米颗粒（NACP），合成具有自修复、抗菌及再矿化多重功能的新型牙用树脂粘接材料；3）测试新型粘接材料的性能并分析自修复机制等。结果显示：1）首次合成了以聚脲醛树脂（PUF）为壳材，三乙二醇二甲基丙烯酸酯（TEGDMA）为芯材的不同粒径的新型MCs。2）自主制备了自粘接树脂水门汀，MCs（平均粒径24μm）以0%，2.5%，5%，7.5%及10%不同的质量百分比添加到树脂水门汀中，生成具有自修复功能的新型自粘接树脂水门汀。结果表明，当MCs含量为7.5%和10%时，新型树脂水门汀的自修复效率分别为68%和77%；自修复断面微观形貌提示自修复单体发生了交联聚合；180天后，仍具有良好的自修复能力（P>0.05）。3）自主合成了含7.5wt%MCs（平均粒径70μm）+10wt%DMAHDM+20wt%NACP的多功能树脂粘接剂。性能测试显示其粘接强度、力学性能与商品化产品对照组无差别（P>0.05），自修复效率为67%，且对体外人牙菌斑生物膜活性显示了超强的抑制作用（P<0.05）；MCs破裂后释放的单体，在断裂面发生了聚合。4）自主合成了含7.5wt%MCs（平均粒径24μm）+10wt%DMAHDM+20wt%NACP的多功能树脂粘接剂，并在37℃蒸馏水中分别浸泡1day、1month、3months、6months和12months。结果表明，浸泡12months后，与对照组相比，粘接强度没有下降（P>0.05）；在不同的浸泡时间段，自修复效率在60-70%之间；且能有效抑制体外人牙菌斑生物膜活性（P<0.05）；MCs在微裂纹作用下释放自修复单体，聚合后形成聚合物薄膜，修补了断裂面。 .本项目通过制备不同粒径的MCs，并与前期合成的DMAHDM及NACP单独或联合使用，合成出具有自修复、抗菌及再矿化功能的新型牙用树脂基粘接材料。通过一系列的性能测试及机制分析，为提高树脂-牙本质粘接界面的耐久性提供了新的策略，也为后续深入研究奠定了基础，具有较强的应用前景。