用树脂补过的龋齿部位,有时会随着时间推移再次龋坏。这并非充填体本身破裂,而是因为连接牙齿与树脂的粘接层先变弱,细菌便从那道缝隙钻入。中国吉林大学的研究团队最近发表了一项研究:他们将与牙本质发生化学结合的成分和纳米银颗粒一起加入,制成了同时追求粘接力和抗菌力的牙科用粘接剂,并在实验室中确认了其效果。

粘接层最先崩溃

继发龋被认为是重新治疗充填体最常见的原因。一项汇总多国诊疗记录的调查显示,在重新治疗的充填体中,最多59%是由继发龋引起的。磨除牙齿后粘贴树脂所用的粘接剂,会用酸溶解牙本质中的矿物质,使树脂渗入随之露出的胶原纤维之间,形成一层名为“混合层”的粘接边界。问题在于,这层边界会随着时间推移而变弱。树脂未能完全填满的空隙中会残留水分,牙齿自身的胶原分解酶(MMP)开始活动后,裸露的胶原纤维便逐渐被侵蚀。细菌一旦从缝隙进入并定植,就会发展为继发龋。牙科粘接剂经历了从酸蚀后冲洗方式,到酸与底涂剂同时涂布的方式,再到近来的通用粘接系统的发展过程,但混合层随时间变弱这一问题本身,仍被视为尚待解决的课题。

展示细菌从树脂充填材料与牙齿之间粘接层(混合层)裂开的缝隙侵入情形的概念图

加入了能与胶原蛋白结合并杀菌的成分

研究团队为这种粘接剂增添了两项功能。其一是名为“4-甲酰苯基丙烯酸酯(FA)”的成分,它能与牙本质中的胶原蛋白直接发生化学结合,从化学层面把粘接边界绑得更牢。同一实验室此前发表的结构类似的交联成分,也曾被证实可与胶原蛋白结合,减少分解酶的侵蚀。其二是在粘接剂中直接合成的纳米银颗粒。将纳米银颗粒加入牙科材料的尝试,此前也出现在用于填补磨牙沟裂以预防龋齿的窝沟封闭剂(封闭剂)中。如果说那项研究是在尚未龋坏的牙齿表面预先加以封闭的预防性材料,这次研究的不同之处在于,它把纳米银颗粒加入了已经治疗并充填过龋齿部位所用的粘接剂中。将这两种成分合并到一种粘接剂中,同时兼顾粘接力与抗菌力,正是这项研究的核心。

展示新型粘接剂作用方式的概念图。左侧显示成分与胶原蛋白发生化学结合的情形,右侧显示纳米银颗粒抑制细菌的情形

粘接强度与抗菌力,已在实验室得到确认

研究团队用涂布了这种粘接剂并粘合的牙齿标本,分别在刚粘合时和人工老化处理后测量了粘接强度。使用新粘接剂的一侧,在两个时间点的粘接强度都高于普通粘接剂,粘接面之间渗水造成的微渗漏也更少。在粘接面上培养引发龋齿的代表性细菌变异链球菌时,细菌膜(生物膜)的代谢活动和存活菌数明显减少,胶原分解酶的活性也受到了抑制。不过,这些结果都是针对实验室中的牙齿标本和培养细菌得出的,尚未进行确认其在人体口腔内实际能否长期维持效果的临床试验。

针对同一问题的其他尝试

除了这项研究之外,还有多种尝试在设法解决粘接边界变弱的问题。有研究从贻贝的粘附蛋白中获得灵感,将锌和聚多巴胺混入粘接剂,结果显示老化后的粘接强度最高提升至现有粘接剂的1.9倍;也有研究混入生物活性玻璃颗粒,让粘接边界处的矿物质能够自行重新沉积。各研究所用的物质不同,但目标一致,都是减少残留水分的空隙、保护胶原蛋白并阻挡细菌。这项研究之所以值得关注,在于它在同一种粘接剂中同时实现了化学结合、抗菌和酶抑制,体现了多功能粘接剂开发的最新趋势。