一种粘接正畸装置时牢固、拆除时会变弱的粘接剂已被开发出来。日本北海道大学等机构于2026年2月发表的研究显示,在将粘于牛牙上的装置推离牙面的试验中,混入温度响应性凝胶的粘接剂既保持了室温下的强度,又会在加热后变弱。其中一种配方在50℃时的粘接强度降至室温时的一半以下。这并不是证实在人体拆除装置时疼痛减轻的结果。
牢固粘接、便于拆除的粘接设计
固定正畸需要将称为托槽的小装置粘在牙齿表面。治疗期间,装置必须承受咀嚼力和正畸力,但治疗结束后又必须全部拆除。现有方法通过机械力破坏粘接来拆除装置,因此拆除过程中的疼痛或牙齿表面损伤成为问题。
如果一开始就把粘接剂做得较弱,治疗期间装置脱落的风险也会增加。研究团队选择的解决办法,是使用在受到特定刺激时粘接力会下降的材料。这种设计将平时保持牢固与拆除时变弱的功能融入同一种粘接剂中。
基础材料是Sun Medical的牙科粘接树脂Super-Bond。研究团队将自行合成的凝胶干燥、粉碎后,按重量比例30%添加到粉末组分中。这并不意味着原有的Super-Bond本身就是受热后容易脱落的产品,而是研究团队添加凝胶制成的实验配方。
受热后解体的凝胶晶体结构
所添加的凝胶由丙烯酸十八酯和丙烯酸甲酯连接而成。在较低温度下,分子上的长侧链排列成晶体,限制聚合物链的运动。超过一定温度后,这些晶体解体,分子链更容易运动,凝胶便会像橡胶一样变软。
这种变化也会影响周围树脂的硬度和承受拉力的性能。粘接层承受力的能力下降,拆除装置所需的力也随之减小。其原理与通过加热将整个粘接剂烧掉或熔化去除的方式不同。
两种原料的混合比例可调节开始软化的温度。加入由两种成分等比例合成的凝胶时,转变温度为37.9℃;提高丙烯酸十八酯比例的3比1配方中,转变温度为41.6℃。研究团队认为,第一种配方的温度过于接近口腔温度,不适合用于正畸。

加热前后的粘接强度变化
研究团队将托槽粘在牛牙上,以从侧面推落托槽所需的力除以粘接面积,进行比较。3比1凝胶配方的粘接强度在室温下为8.4MPa,在50℃时为3.9MPa。这意味着,在粘接面积相同的情况下,加热后只需不到原来一半的力就能使其脱落。
加入等比例合成凝胶的配方,粘接强度也从7.1MPa降至4.7MPa。未添加凝胶的Super-Bond从8.0MPa变为6.0MPa,但差异无统计学显著性。两种添加凝胶的配方与原树脂之间,室温下的粘接强度也没有显著差异。
试验使用工业热风枪将粘接部位附近加热至50℃,并保持1分钟。需要同时考虑热量对牙齿内部组织的影响,以及热食可能使粘接层变弱的情况。此外,试验是在粘接后不久进行的,尚未确认在经历数年的水环境和温度变化后,是否仍能保持同样的性能。
研究团队还提出了仅向托槽传热的加热镊子等装置,但尚未开展实际设计或样机制作。这项开发所展示的变化,在于从仅调节粘接力大小,迈向粘接力随温度变化的材料。在长期固定正畸装置的功能之外,又增加了用于拆除时机的响应性。

