利用介孔硅和纳米羟基磷灰石进行牙本质类釉质化改性的研究

Fundamentally, a vulnerable hybrid layer is easily formed during dentin bonding, due to the histological complexity of dentin itself. And this defective structure is the main cause that fails the long-term performance of dentin bonding. Compared to dentin bonding, enamel bonding exhibits a more optimal immediate and long-term performance, owing to its higher degree of mineralization, well-arranged enamel rods and the porous structure after etching. In light of this phenomenon, we brought up the concept and the proposal method to form an "enamel-like" dentin, simulating enamel structure to achieve satisfying durability of dentin bonding. With the application of mesoporous silica binding to hydroxyapatite in a dual direction manner via ion-regulating self-assembly, we are to form an enamel-like "functional layer", which could eliminate the adverse effect of dentinal fluid, improve long-term performance with a more stable structure, offer strategies for self-repairing of carious dentin and desensitizing treatment, and furthermore, provide the possibility to introduce new theories of dentin bonding.

混合层结构自身的缺陷是造成牙本质粘接长期持久性不足的主要原因。从根本上讲，混合层的薄弱及易降解的性质是由牙本质自身组织学结构的复杂性导致的。同牙本质粘接相比，釉质粘接的即刻及长期持久性均稳定可靠，归因于其较高的无机物含量、相对稳定的规则釉柱结构及酸蚀后呈现的蜂窝状多孔结构。这提示我们，模拟釉质结构的牙本质改性可能会为增强牙本质粘接持久性提供新的思路。本课题从牙本质自身结构的无机化改性出发，大胆提出了牙本质类釉质化的概念和实施方案，拟利用介孔硅双向结合牙本质自身的羟基磷灰石和体外合成的羟基磷灰石纳米棒，运用离子调控自组装，构建类似釉质结构的"功能层"，消除牙本质小管液对粘接的影响，直接改变牙本质的不稳定状态，从结构上解决牙本质粘接长期持久性不足的问题，并在此基础上发展异于混合层概念的粘接新理论，同时还将给牙本质龋坏的自我修复以及脱敏治疗带来新策略。

混合层结构自身的缺陷是造成牙本质粘接长期持久性不足的主要原因。同牙本质粘接相比，釉质粘接因无机物含量高及酸蚀后呈蜂窝状结构等展现出即刻及长期持久性均稳定可靠。因此我们尝试朝着模拟釉质的方向进行牙本质的无机化改性，从而为解决牙本质粘接持久性问题提供新的策略。本课题首先设计合成了负载表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的纳米羟基磷灰石/介孔硅(nHAp@MSN)生物复合材料(EGCG@nHAp@MSN)，并证实其能够严密封闭牙本质小管且耐酸耐磨，同时不会影响牙本质粘接强度，还能有效抑制变形链球菌生物膜的形成，成功构建了类釉质"功能层"；其次，还合成了具有规则孔道和较大比表面积的扩孔介孔硅(pMSN)，将聚烯丙胺(PAH)稳定的无定形磷酸钙(ACP)作为仿生矿化前体直接负载于未改性的pMSN，并构建了仿生矿化前体传递体系(PAH-ACP@pMSN)；再次，证实了PAH-ACP@pMSN能够有效地储存并释放矿化前体PAH-ACP从而促进I型胶原纤维矿化，在不依靠持续外部钙磷供给的条件下首次实现了脱矿牙本质的胶原内原位矿化，为类釉质化改性奠定了更具临床推广价值的载体矿化基础；最后，还研究了不同预处理方式和处理顺序等对牙本质粘接的影响。本课题从多个层面探讨了牙本质类釉质化无机改性的新路径，为牙本质粘接长期持久性不足问题的解决开辟新的理论。