1 引言
随着科技的发展,越来越多的人开始重视口腔的健康与美观,牙科粘合剂广泛用于牙齿畸形和缺失等常见口腔疾病。口腔中的潮湿环境为水合层的形成提供了有利条件,水在粘结界面形成的水合层会剥离粘接剂或使其吸水膨胀而导致粘接失效,所以如何提高潮湿、污染条件下牙科粘接剂的粘接性能一直是口腔粘接学领域的研究热点和研究前沿[1]。贻贝类生物能分泌贻贝黏附蛋白[2](Mussel Adhesive Protein,MAP),该蛋白使贻贝在湿性环境中牢固地吸附在各种物质表面。研究人员试图将其应用于生物治疗和医学领域[3]。然而,传统的直接提取MAP的方法具有制备量小、工艺复杂、价格高、成本低等特点,所以其应用受到很大的限制。因此,研究人员期望通过模拟MAP获得良好附着力的仿生材料[4]企图使其成为一种新型的生物材料。口腔的湿性环境给口腔生物材料的应用带来了巨大挑战,如何将抗菌性能和优良的贻贝仿生牙科粘接材料进行有机结合成为我们关注的问题。我们希望通过对MAP的抗菌改性制备出抗菌性优良且持久的新型牙科粘结单体。
2 牙科粘接材料
2.1 传统牙科粘接材料
最初,牙科粘接材料[5]为复合硅酸盐类,这种复合材料主要由两部分组成,其一为可溶性的酸性氧化铝玻璃状粉末,其二为磷酸酸性液体,将前者分散到后者中,可以形成一种增强了的玻璃颗粒硅胶机制,但美中不足的是,硅酸盐在口腔环境中的溶解度较高,表面易出现裂纹,粘结效果不理想。
随后,医学工作者发现了丙烯酸类修复树脂的复合材料,它是一种低分子量的无填充树脂聚合物,但由于树脂聚合物具有聚合后尺寸收缩变化较大的缺点,会导致粘接的边缘受污染以及内容物泄漏等问题,粘接效果也未能达到预期。
自二十世纪六十年代起,新型树脂复合材料(二甲基丙烯酸基树脂与填料复合)广泛应用于临床,其优点是具有良好的耐磨性,与第二代的丙烯酸类修复树脂相比具有更好的尺寸稳定性和较低的热膨胀系数[6]。
2.2贻贝仿生牙科粘接材料
2.2.1粘接机理
经研究表明,在贻贝丝足足盘中至少存在六种黏附蛋白[2],而这些蛋白在化学组成上包含了不同数量的独特的氨基酸和多巴[3],其中所含的儿茶酚(邻二苯酚)对持久粘附不同表面起到至关重要的作用。研究认为邻二苯酚在界面结合与黏附蛋白固化中起到双重作用[7]。儿茶酚的粘附作用[8,9]主要分为三种:(1)儿茶酚的化学性质较为活泼,能与很多物质形成化学键,从而与待粘附的表面相结合;(2) 由于儿茶酚具有邻二羟基的结构,很容易形成大量的分子间氢键,粘接性增强;(3)从微观电子相互作用角度分析,苯环能够通过 pi;-pi; 电子的共轭作用或与其他芳香环的相互作用来提高含儿茶酚聚合物的内聚性能,也增强了表面吸附性,结合力增强[10,11]。
