一种新型的底涂-冲洗牙本质粘接方法的研究

Dentin bonding is usually obtained by etch-and-rinse or self-etch approaches. These two approaches activate the silenced matrix metalloproteinases (MMPs) and cysteine cathepsins in dentin, and the smaller monomers of adhesives such as HEMA about 2.0 nm could not completely homogeneously infiltrate into the nano-spaces of inter-,and intra-fibrillar collagen (about 0.5-1.5 nm) at the resin-dentin interfaces. These spaces are filled with water and possible proteolytic enzyme.Chemical interaction of self-etch primers/adhesives with dentin produces some water-soluble calcium salts,which will deposit in the hybrid layer. The above-metioned factors will influence the dentin bonding durability. Polyvinylphosphonic acid（PVPA） and nano-amorphous calcium phosphate (nACP) were reported to inhibit the activity of MMPs and cystein cathepsins.We hypothesized that some weak acidic primers containing PVPA and nACP would slightly demineralize dentinal substrate,leave dentinal collagen fibers slightly exposed and the mineralized intra-/inter-fibrillar collagen undemineralized, and inhibit the activity of MMPs and cysteine cathepsins in the hybrid layers. A novel prime-and-rinse approach used for enamel bonding in our previous study in combination with ethanol wet-bonding technique might be much suitable for dentin bonding because water-soluble calcium salts will be washed off, bonding resin need not penetrate into the impermeable spaces of intra-/inter-fibrillar collagen and activity of MMPs and cysteine cathepsins is inhibited by PVPA and nACP.

酸蚀-冲洗或自酸蚀是两种牙本质粘接的常用方法。它们不仅激活了牙本质中固有的基质金属蛋白酶和半胱氨酸组织蛋白酶，而且，粘接剂中的树脂单体（如HEMA约2.0 nm）也无法渗入完全脱矿或部分脱矿的胶原蛋白纤维丝之内(间)的间隙（约0.5～1.5 nm）。该纳米间隙可以被水和蛋白水解酶占据。自酸蚀粘接剂使牙本质表层脱矿，同时产生水溶性的磷酸钙盐，这些钙盐会沉积在混合层中。上述均损害粘接性能。聚乙烯膦酸和纳米无定型磷酸钙（nACP）能抑制这些蛋白酶。拟研制出一种含聚乙烯膦酸和nACP的弱酸性的底涂剂，使牙本质表层部分轻微脱矿，而胶原蛋白纤维丝内或之间不脱矿，冲洗后，采用酒精湿粘接方法，使单体充分渗入牙本质表层。这就解决混合层中胶原蛋白暴露和抑制蛋白酶活性的问题。本研究采用光谱、电镜、力学和酶谱等方法，探索出一种全新的底涂-冲洗粘接方法，解决胶原蛋白暴露，抑制蛋白酶活性，从而提高牙本质的粘接持久。

项目背景：目前牙釉质的粘接强度较为理想，由于口腔环境的复杂性和牙本质结构，牙本质的粘接持久性仍有不足，严重影响了修复体的使用寿命。本课题研究了含有10-甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯 (10-MDP)、纳米无定型磷酸钙（nACP）或基质金属蛋白酶（MMP）抑制剂的溶液，通过底涂-冲洗的牙本质处理方法，对牙本质短期粘接强度和粘接持久性的影响，观察树脂-牙本质界面、牙本质胶原纤维及混合层的微观形貌。.研究内容：课题组收集离体人第三磨牙，用慢速切割机切除牙合面部分，制备统一玷污层。第一部分实验组用15%MDP溶液底涂-冲洗处理牙本质，然后分别使用4种弱酸性自酸蚀粘接剂；第二部分实验组将烷化后的nACP加进自酸蚀粘接剂处理牙本质表面。第三部分实验将5%MDP溶液与nACP混合不同时间后，进行高分辨TEM/原子力显微镜观察。第四部分实验组用不同浓度MDP+ACP溶液底涂-冲洗处理牙本质。第五部分实验组用含MDP与MMP抑制剂的溶液底涂-冲洗处理牙本质。第六部分通过MMP比色实验，研究上述底涂-冲洗剂对可溶型MMP-8,9的抑制作用。第七部分实验组在用自酸蚀粘接剂前，MDP-MMP抑制剂底涂-冲洗处理牙本质后，用I型、II型胶原酶进行降解。第八部分实验组使用5种牙本质粘接剂后置于NaOH溶液。第九部分实验在用全酸蚀类粘接剂前，用75%和55%乙醇水溶液配置的MDP溶液底涂-冲洗处理牙本质。第十部分实验用MDP-BAC溶液底涂-冲洗或底涂后不冲洗的方法对牙本质进行处理，再进行MTBS实验。.重要结果：在使用弱酸/超弱酸性自酸蚀粘接剂前，用含MDP或MDP-MMP抑制剂的溶液底涂-冲洗处理牙本质，或者将烷化后的nACP加入自酸蚀粘接剂中，均可以显著提高牙本质的短期粘接强度和粘接持久性。MDP溶液和ACP纳米颗粒可以自组装形成具有层状超结构的有机-无机复合物。含有MDP-MMP抑制剂的底涂-冲洗剂具有抑制可溶型MMP8,9的作用，能够抵抗I/II型胶原酶酶解。与牙本质底涂-不冲洗的方法相比，底涂-冲洗的方法更能够显著提高牙本质对通用型粘接剂和自酸蚀粘接剂的牙本质即刻粘接强度。提高底涂-冲洗剂中的酒精比（75%EtOH），能够显著提高全酸蚀粘接剂的牙本质短期粘接强度。将树脂-牙本质微拉伸条浸泡于37℃10%NaOH溶液也有望成为一种快速评价牙本质粘接持久性的方法。