固定正畸治疗中牙釉质脱矿的预防机制和新策略

Enamel demineralization is the most undesired side effect of fixed orthodontic treatment. The objectives of this study were to incorporate 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC), dimethylaminohexadecyl methacrylate (DMAHDM) and nanoparticles of amorphous calcium phosphate (NACP) into a commercial self-etching adhesive to synthesize a novel multifunctional self-etching adhesive (MSEA) with benefits of protein-repellent, antibacterial and remineralization capabilities for prevention of enamel demineralization during fixed orthodontic treatment. To evaluate the enamel shear bond strength, protein-repellent ability, antibacterial property and remineralization capability of this novel multifunctional self-etching adhesive (MSEA), and to investigate the mechanism of inhibiting dental plaque formation and enhancing enamel remineralization of MESA.

牙釉质脱矿是固定正畸治疗中的主要并发症。本课题拟将具有抗蛋白附着功能的甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱（2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine，MPC）、具有抗菌功能的甲基丙烯酸十六烷基二甲铵（dimethylaminohexadecyl methacrylate，DMAHDM）和能够在酸性环境下大量释放再矿化所需的钙、磷离子的无定形磷酸钙纳米颗粒（nanoparticles of amorphous calcium phosphate，NACP）同时添加到商品化的自酸蚀封闭剂中。通过评价新型多功能自酸蚀封闭剂的托槽剪切粘接强度、抗蛋白附着、抗菌、防脱矿和促进再矿化等性能，阐明新型多功能自酸蚀封闭剂抑制牙菌斑形成，防止牙釉质脱矿和促进再矿化的机制。开发研制出具有抗蛋白附着、抗菌和再矿化功能的新型多功能自酸蚀封闭剂，为预防正畸治疗中牙釉质的脱矿提供新思路。

本课题的研究目的是研发一种具有抗蛋白附着和抗菌性能的自酸蚀粘接剂用以替代传统的磷酸酸蚀，同时在釉质表面形成保护层，以期预防固定正畸治疗过程中的牙釉质脱矿。.方法：将甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱（MPC）和甲基丙烯酸十六烷基二甲铵（DMAHDM）按照不同质量百分比分数添加到商品化的自酸蚀粘接剂中 (Adper Easy One, St. Paul, MN),简称AEO。选择因正畸治疗拔除的健康前磨牙，使用AEO自酸蚀粘接剂涂布釉质表面随后用树脂加强型玻璃离子RMGI (GC Ortho LC, Fuji, Aichi-ken, 日本)完成托槽粘接。应用万能材料试验机分别在托槽粘接15min后、人工唾液浸泡3d的和180d天冷热循环后，测试离体牙试件的托槽剪切粘接强度。使用人唾液培养所得的人牙菌斑全菌生物膜模型来研究不同粘接剂试件表面的菌斑生物膜代谢活性。使用双辛丁酸法测试不同粘接剂试件表面的蛋白黏附量。.结果：1.添加了7.5%MPC和5%DMAHDM的自酸蚀粘接剂实验组同商品化的自酸蚀粘接剂对照组相比其托槽剪切粘接强度并没有明显的下降（p>0.1），但是经过180d的人工唾液浸泡和冷热循环疲劳测试后，含有7.5%MPC和5%DMAHDM的自酸蚀粘接剂实验组的托槽粘接剪切强度有所下降（p<0.05）。2.不同粘接剂试件表面的蛋白黏附量的测试结果为：7.5%MPC+5%DMAHDM+AEO实验组试件的表面蛋白黏附量仅仅是AEO对照组的1/18 (p < 0.05)，而且经过180d的人工唾液浸泡后，其抗蛋白黏附性能并没有降低(p > 0.1)。3.相较于仅添加MPC的自酸蚀粘接剂实验组和仅添加DMAHDM的自酸蚀粘接剂实验组，7.5%MPC+5%DMAHDM+AEO实验组具有更强的抗菌活性。并且经过180d的人工唾液浸泡后，其试件表面的抗菌活性稳定持久(p < 0.05)。.结论和意义：在不影响托槽剪切粘接强度的前提下，含有MPC和DMAHDM的改性自酸蚀粘接剂不仅可以避免传统酸蚀方法对牙釉质表面的损伤，同时可以在釉质表面形成一层具有抗蛋白黏附和抗菌性能的保护层。不仅能够从源头减少菌斑形成，而且还可以进一步杀灭附着在牙釉质表面的菌斑，从而有效的预防固定正畸治疗中的牙釉质脱矿。