临床常用的复合树脂主要为甲基丙烯酸基质树脂（methacrylate-based composites, MBCs），其聚合时体积收缩导致复合树脂与牙体之间形成边缘裂缝，并产生一定的收缩应力，造成边缘渗漏，是现有复合树脂充填材料的主要缺陷之一^[1]。本实验拟通过对该低收缩复合树脂与常用的甲基丙烯酸基质树脂进行比较，探讨新型复合树脂在一定功能状态下的粘结性能。

1  材料与方法

1.1  材料及仪器 

两种复合树脂及粘结剂: Filtek^TM silorane, 粘结剂Silorane System

Adhesive（3M,USA）；Clearfil AP-X，粘结剂SE Bond（KURARAY, Japan

）。

Isomet低速硬组织切片机（Buehler, USA）；冷热循环仪器，即PCR仪（Eppendorf, Germany）；微拉伸仪（Bisco, USA）；连续变倍体视显微镜 （Leica, Germany）；EliparTM FreeLight 2 LED 光固化灯（3M, USA）；环氧树脂                                 （佛山市南海宝盛有机化工厂）。

1.2 方法

1.2.1离体牙收集和保存

经患者知情同意，收集近期拔除的牙体完整、无龋坏及牙髓治疗史新鲜磨牙10颗，清洁离体牙上的软组织及牙石，室温储存于生理盐水中1个月内使用。

1.2.2微拉伸试件的制备

流水下使用柱状金刚砂车针垂直牙体长轴除去冠部釉质，600目碳化硅砂纸研磨表面，制备具有均一玷污层的牙本质粘结面。根据粘结剂种类随机分为两组，每组五颗牙，分别使用SBC粘结系统和Clearfil SE Bond根据材料的操作说明进行规范粘结，复合树脂充填约2mm，分层固化。

37℃水浴中浸泡24小时。环氧树脂包埋离体牙，水冷却下用IsometTM低速硬组织切片机垂直于粘结界面方向切割，制备成横截面约lmm*1mm的柱状试件^[3](图1-1），用游标卡尺测量试件粘结面的长度和宽度，测量精度为0.01mm，计算出粘结面面积（mm²）。

图1-1 微拉伸试件的制作

1.2.3冷热循环

     每组再随机分成两小组，分别作为实验组和对照组。实验组浸泡于蒸馏水中置于聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）仪以5°C-55°C 循环10000次。对照组进行即刻微拉伸测试。

1.2.4微拉伸实验

将试件固定在夹具上，使粘结界面位于夹具中央，然后用微拉伸测量仪测试其微拉伸强度，拉伸速度为1mm/min，测试试件拉伸断裂时的最大载荷（N）。计算MTBS，微拉伸粘结强度（MPa）=最大载荷（N）/试件截面积（mm²）。结果用方差分析及t检验进行统计分析。

2 结 果

2.1 实验过程中样本缺失

   粘结强度测试样本总量为90个，排除充填材料与牙本质有明显裂隙，以及在微拉伸测试实验中发生断裂者共3个，其中SE Bond 2个，SBC 1个。根据统计标准要求缺失样本量少于总样本量的5%，本研究样本缺失不影响实验结果。

2.2 微拉伸粘结强度

冷热循环前后，两组粘结试件的微拉伸粘结强度见表2-1。在进行冷热循环10000次后，两组的粘结强度均明显下降（P<0.05）。无论是否进行冷热循环，SBC组的粘结强度都大于SE Bond组（P<0.05）。

表2-1 冷热循环前后两组粘结试件的微拉伸强度（MPa，±s）

*与SBC对照组有统计学差异 P<0.05

#与SE Bond实验组有统计学差异P<0.05

3讨论

3.1 SBC和SE Bond粘结强度比较

   粘结强度受到多种因素的影响。C因素（cavity configuration factor）是指充填体粘结面与非粘结面面积之比，是粘结强度的主要影响因素之一。C因素越高，树脂受到的约束越大^[2]，流动产生的收缩力缓冲有限，聚合收缩压力得不到有效释放造成粘结面出现撕开或松脱，形成裂隙，导致粘结强度下降。本实验采用分层整体充填、用600目碳化硅砂纸在流水冲洗下研磨牙本质60s，消除了上述可能导致的差异后，本实验中粘结剂的种类成为影响粘结强度的主要因素。

     本实验结果显示，无论是否进行冷热循环，SBC的粘结强度均大于SE Bond。可能的原因是：①SBC 粘结系统的底胶使用水/乙醇基质，SE Bond底胶为水基质。有研究表明，酸蚀后使用醇基质粘结剂可获得厚而完整的嵌合层，所有牙本质小管都有倒锥形树脂突伸人，而水基质粘结剂嵌合层薄且不能完全封闭牙本质小管^[4]。②SBC 粘结系统使用时底胶和粘结剂分别进行光固化，可使固化更彻底，减少残余单体的量以及粘结界面对水的渗透性，保持混合层和粘结剂层的整体一致性^[5]。

3.2冷热循环对SBC粘结强度的影响

研究粘结系统的耐久性，需要模拟口腔内的环境条件，以便在尽可能接近实际使用的情况下获得参考数据。通常采用的是简化口腔实际环境，单独重建出口腔的一种作用因素，然后进行粘结强度的测试。常用的有牙合力循环加载、冷热循环以及人工唾液浸泡等老化试验。

口腔内温度会随着进食的不同出现较大变动，这种变化无疑会影响粘结修复体的长期稳定性。ISO文件^[6]规定冷热循环需要在5℃和55℃水中循环500次。然而有研究表明修复材料体外冷热循环10000次大概相当于在体内行使功能1年，500次是模拟长期粘结效果的最低限度^[7]。而冷热循环的试验方法对结果影响很大，如试件的尺寸，冷热循环的次数和温度等^[8]。

本实验采用冷热循环模拟口腔环境，粘结试件在5℃和55℃水中循环10000次，15s停留时间以及7s转换时间，相当于在口腔内行使功能一年，较好的模拟了修复体在口腔内的长期粘结效果。

实验结果显示，SBC冷热循环后的粘结强度与即刻测试的粘结强度相比明显下降。冷热循环可能通过两种方式导致粘结界面老化^{[7, 8]}：①高温会加速粘结界面处成分（树脂和胶原纤维）的水解、滤出过程。②常用的修复体的热膨胀系数高于牙体组织，在温度变化时，这种热膨胀系数的不一致会使粘结界面产生削弱粘结的内应力，造成修复体与牙体组织界面之间出现微渗漏。

此外，SBC粘结系统本身的特点也是造成老化后粘结强度下降的重要原因。混合层的形态及稳定性是粘结耐久性的重要影响因素。研究发现使用SBC粘结系统形成的树脂突较少，混合层较薄，约1.7 -2.0µm，脱矿深度浅，约1.0–1.7µm，牙本质小管开放不完全，温和的底胶不能完全去除玷污层，使部分牙本质小管被玷污栓堵塞，而老化会导致混合层变薄，使SBC粘结系统的长期粘结效果下降。其次，高聚合转化率也是粘结长期稳定性的必要条件。聚合转化率是指单体向聚合物的转化比率。Navarra等^[5]的实验结果显示SBC在混合层和底胶中具有较高的聚合转化率，而在粘结剂中的聚合转化率较低。

本实验结果显示，无论是否进行冷热循环，SBC粘结系统粘结强度均大于SE Bond；而冷热循环后SBC粘结系统的粘结强度下降。提示SBC粘结系统具有较好的粘结性能，冷热循环对其粘结性能产生一定的影响。

参考文献

[1] Moilanen LH, Dahms JK, Hoberman AM. Reproductive toxicity evaluation of the dental resin monomer bisphenol a glycidyl methacrylate (CAS 1565-94-2) in mice. Int J Toxicol. 2013. 32(6): 415-25.

[2] Weinmann W, Thalacker C, Guggenberger R. Siloranes in dental composites[J]. Dent Mater, 2005, 21(1):68-74. DOI: 10.1016/j.dental.2004.10.007.

[3] Shinohara MS, Yamauti M, Inoue G, et al. Evaluation of antibacterial and fluoride-releasing adhesive system on dentin--microtensile bond strength and acid-base challenge[J]. Dent Mater J, 2006, 25(3):545-552. DOI: 10.4012/dmj.25.545.

[4] Gregoire GL, Akon BA, Millas A. Interfacial micromorphological differences in hybrid layer formation between water- and solvent-based dentin bonding systems[J]. J Prosthet Dent, 2002, 87(6):633-641. DOI: 10.1067/mpr.2002.124451.

[5] Navarra CO, Cadenaro M, Codan B, et al. Degree of conversion and interfacial nanoleakage expression of three one-step self-etch adhesives[J]. Eur J Oral Sci, 2009, 117(4):463-469. DOI: 10.1111/j.1600-0722.2009.00654.x.

[6] Armstrong S, Breschi L, Özcan M, et al. Academy of Dental Materials guidance on in vitro testing of dental composite bonding effectiveness to dentin/enamel using micro-tensile bond strength (μTBS) approach[J]. Dent Mater, 2017, 33(2):133-143. DOI: 10.1016/j.dental.2016.11.015.

[7] Gale MS, Darvell BW. Thermal cycling procedures for laboratory testing of dental restorations[J]. J Dent, 1999, 27(2):89-99. DOI: 10.1016/s0300-5712(98)00037-2.

[8] Xie B, Dickens SH, Giuseppetti AA. Microtensile bond strength of thermally stressed composite-dentin bonds mediated by one-bottle adhesives[J]. Am J Dent, 2002, 15(3):177-184.