CN114732741A - 季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用 - Google Patents

季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114732741A
CN114732741A CN202210364826.0A CN202210364826A CN114732741A CN 114732741 A CN114732741 A CN 114732741A CN 202210364826 A CN202210364826 A CN 202210364826A CN 114732741 A CN114732741 A CN 114732741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quaternary ammonium
ammonium salt
composite material
dental filling
salt monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210364826.0A
Other languages
English (en)
Inventor
梁静鸥
陈延迪
邹静
程磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan University
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN202210364826.0A priority Critical patent/CN114732741A/zh
Publication of CN114732741A publication Critical patent/CN114732741A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00—Preparations for dentistry
    • A61K6/60—Preparations for dentistry comprising organic or organo-metallic additives
    • A61K6/69—Medicaments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00—Preparations for dentistry
    • A61K6/15—Compositions characterised by their physical properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00—Preparations for dentistry
    • A61K6/70—Preparations for dentistry comprising inorganic additives
    • A61K6/71—Fillers
    • A61K6/77—Glass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0003—Steady
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0023—Bending

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明属于抗龋病技术领域，公开了季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用。季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%~2.5%加入牙科充填复合材料中制备而成。所述季铵盐单体为甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯（DMADDM）或甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯（DMAHAM）中的一种。制备方法为暗室中，将按质量比例为1.25%或2.5%的季铵盐单体和牙科充填复合材料加入样本瓶中，37℃避光条件下使用磁力搅拌器溶解混匀。本发明提供的季铵盐单体改性牙科充填复合材料在具有较好的生物相容性及机械性能情况下，显示出较强的抗菌作用，弥补了现有儿童牙科充填材料在抗菌方面存在的缺陷。

Description

季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用
技术领域
本发明属于抗龋病技术领域，尤其涉及一种季铵盐单体（quaternary ammoniummonomers, QAMs）改性的牙科充填复合材料、制备方法、检测方法与应用。
背景技术
低龄儿童龋是一个世界性的健康问题，严重影响儿童的口腔和全身健康。据报道，全球约48%的学龄前儿童患有龋病，目前中国5岁儿童的患龋率为71.9%。低龄儿童龋可能损害儿童的咀嚼功能、影响发音、影响面部美观、增加恒牙期龋齿和错颌畸形的风险。
充填术是低龄儿童龋的一种常见治疗方法，然而，在充填治疗后，充填体边缘也可能继发龋。低龄儿童配合程度的有限性增加了治疗难度，这可能增加继发龋的发生率。同时，口腔卫生差和饮食中糖的摄入量过高都是低龄儿童较易发生继发龋的原因，这些因素有利于致龋性生物膜的积累和生长。一旦发生继发龋，通常需要重新治疗和去除更多的牙体组织。传统充填材料在抑制继发龋方面的有限性仍然是一个问题。因此，开发新型的儿童防龋充填材料具有重要意义。
现有技术公开了《含有DMADDM的根管封闭剂材料可用于预防和治疗顽固性根尖周炎》，主要由微生物感染引起的持续性根尖周炎是牙髓病学家面临的一个关键挑战。二甲基氨基十二烷基甲基丙烯酸酯（DMADDM）是一种经过充分研究和有效的抗菌剂。本研究旨在通过将DMADDM掺入EndoREZ开发一种新型抗菌根管封闭剂，并研究所得材料的性质。将不同质量分数（0,1.25％，2.5％和5％）的DMADDM掺入EndoREZ中，评价所得材料的细胞毒性，顶端密封能力和溶解度。此外，进行直接接触试验，菌落形成单位的测定，结晶紫试验，扫描电子显微镜检查和活/死细菌染色，以评价封闭剂对多种细菌（粪肠球菌，嗜铁链球菌，内氏放线菌和嗜酸乳杆菌）在浮游细胞或生物膜中的抗菌作用。进行荧光原位杂交和定量实时聚合酶链反应以评估多物种生物膜的组成。结果显示，含有DMADDM（1.25％，2.5％）和EndoREZ（0％）的密封剂之间在细胞毒性，顶端密封能力和溶解度方面没有差异。然而，当DMADDM的质量分数增加至5％时，与0％（p <0.05）组相比，发现明显不同的性质。此外，将DMADDM加入密封剂可以极大地改善EndoREZ的抗菌性能。此外，在含有DMADDM的封闭剂中，多种微生态学中粪肠球菌的组成比可以降低。
Giomers是一种商品化的牙科充填复合材料(Beautifil II F00 A1, SHOFUInc., Kyoto, Japan)，其优秀的机械、表面性能和操作性能而被广泛用于牙科修复治疗低龄儿童龋。它的特点是在树脂基质中含有预反应的玻璃填料，因此显示出释放氟化物的能力。然而，复合材料的氟释放和氟再充能力不足以抑制生物膜的形成和产酸。
季铵盐单体（QAMs）是一种阳离子化合物，具有接触杀菌的作用，其中甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯（DMADDM）和甲基丙烯酸二甲氨基十六酯（DMAHDM）已被证明有长期抗菌效果，且已被用于其他牙科材料，如复合树脂、粘接剂和义齿基托树脂等。因此，为了抑制致龋性生物膜生长，更好地预防儿童继发龋，分析季铵盐单体对提高Giomers的抗菌作用是一大突破点。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
（1）现应用于低龄儿童龋的充填治疗材料，在抑制致龋性生物膜的形成和生长的能力上具有有限性，因此不能避免继发龋的发生。Giomers因其优异的机械、表面性能和操作性能而被广泛用于牙科修复治疗低龄儿童龋，但其氟释放和氟再充能力不足以抑制生物膜的形成和产酸。
（2）现有技术对具有抗菌性的季铵盐单体改性的Giomers性能不能准确检测，不能为掌握可抑制表面生物膜的生长代谢情况提供理论依据。
解决以上问题及缺陷的难度为：赋予Giomers抗菌作用是目前复合体材料改性的难点。
解决以上问题及缺陷的意义为：提升Giomers的抗菌性能，降低低龄儿童龋治疗后继发龋的发生率。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备方法、检测方法与应用。
所述技术方案如下：该季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，所述季铵盐单体（DMADDM或DMAHDM）按照质量百分比计，以1.25%~2.5%加入牙科充填复合材料（Giomers）中制备而成，优选以1.25%或2.5%加入牙科充填复合材料中。其中季铵盐单体简称为QAMs，季铵盐单体为甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯简称为DMADDM，甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯简称为DMAHAM。牙科充填复合材料使用的是Giomers，Giomers是商品化的牙科充填复合材料。
在一个实施例中，所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%加入牙科充填复合材料中制备而成。
在一个实施例中，所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以2.5%加入牙科充填复合材料中制备而成。
本发明的另一目的在于提供一种根据所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，所述季铵盐单体为甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯。
本发明的另一目的在于提供一种实现对所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的制备方法，该季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的制备方法包括：暗室中，按质量比以1.25%~2.5%的甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯（DMADDM）或甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯（DMAHDM）和牙科充填复合材料（Giomers）加入样本瓶中，37℃避光条件下使用磁力搅拌器溶解混匀24h；所述季铵盐单体为甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯。
本发明的另一目的在于提供一种实现对所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法，该季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法包括以下步骤：
步骤一，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料生物安全性检测；
步骤二，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料机械性能检测；
步骤三，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料表面性能检测；
步骤四，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能检测；
步骤五，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能检测；
步骤六，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋性能检测。
在一个实施例中，在步骤一中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料生物安全性检测包括：将样品进行冲洗去除未固化单体，在37℃进行环氧乙烷灭菌；样本浸泡在10mL含有2%胎牛血清、100IU/mL青霉素和100IU/mL链霉素的DMEM细胞培养基中，在37℃环境中浸泡24h，获得材料浸提液，分别稀释32、64、128倍；用含有浸提液的培养基重悬人口腔角质细胞HOK接种于96孔板中，每孔加入100μL材料浸提液，设置空白对照组，即加入新鲜细胞培养基，在5% CO2，37℃恒温培养箱中培养48h；使用CCK8法，测量在波长450nm的检测液吸光度值。各组所得吸光度值与空白对照组所得比值为细胞存活率；
在一个实施例中，在步骤二中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料机械性能检测包括：对季铵盐单体改性的牙科充填复合材料制备成的长方体进行三点弯曲断裂试验。
在一个实施例中，在步骤三中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料表面性能检测包括：每组测试6个，用96孔板盖制成的样本，放入48孔板中，浸泡于含10mg/ml荧光素钠的去离子水中，室温下再避光静置10min，用去离子水冲洗以去除未结合的荧光素钠溶液；将样品转移到新的48孔板上，加入0.1%的十六烷基三甲基氯化铵去离子水溶液，并在室温下避光震荡20分钟；测量波长为501nm的吸光度，根据Beers定律计算表面电荷密度，以及利用测得的表面形貌，并计算粗糙度；
在一个实施例中，在步骤四中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能检测包括：将样品分别放置在孔板中，在37℃的去离子水2ml中浸泡24小时，然后取出标本，在每孔中加入2ml总离子强度调节缓冲液；再使用氟离子选择电极进行氟离子释放能力的测定。
在一个实施例中，在步骤五中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能检测包括：唾液的收集、生物膜的培养、乳酸产量检测、噻唑蓝比色法（MTT）细菌活性检测以及活死细菌染色；
在一个实施例中，在步骤六中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋性能检测包括：选用21日龄无特定病原体的雌性Wistar大鼠，在上颌第一磨牙近中沟内进行窝洞准备后，酸蚀、涂布粘接剂、光固化，用不同浓度的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料充填，最后用Micro-CT评价继发龋的范围及深度。
本发明的另一目的在于提供一种所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料在抗龋充填材料制备中的应用。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
第一、本发明提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，在生物相容性较好且机械性能较好的情况下，可抑制材料表面生物膜的生长代谢，且能在动物模型中有效抑制继发龋发生。因此本发明有助于提升儿童牙科充填材料的抗菌效果，预防继发龋的发生，解决了现有儿童牙科充填复合材料无法具有抗菌效果的问题。
第二、本发明提供的季铵盐单体包括甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯（dimethylaminododecyl methacrylate, DMADDM）及甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯（dimethylaminohexadecyl methacrylate, DMAHAM），所述牙科充填复合材料是临床用充填复合材料Giomers，为商品化牙科充填复合材料，其特点为在树脂基质中加入了预反应的玻璃填料。本发明提供的季铵盐单体改性牙科充填复合材料具有较好的生物相容性及机械性能情况下，显示出较强的抗菌作用，弥补了现有儿童牙科充填材料在抗菌方面存在的缺陷。
第三、本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：季铵盐单体改性的Giomers具有良好的生物相容性、表面性能、机械性能，同时展现出增强的抗菌作用，能够结合Giomers具有的释氟作用，发挥双重功能的防龋作用。基于当前龋病流行趋势，儿童龋病发病率高、范围广，对于具有良好抗菌防龋功能的牙科充填材料有很大的需求。本发明具有进一步在儿童龋病治疗中转化应用的潜能，广泛应用于临床能够实现较大的预期收益和良好的商业价值。
第四、本发明将季铵盐单体用于改性的Giomers，具有较好的生物相容性及机械性能情况下，显示出较强的抗菌作用。弥补了现有的儿童牙科充填材料不具备抗菌作用、防龋作用有限的缺点。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法流程图；
图2是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料生物安全性检测结果图；
图3是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料机械性能检测结果图。其中，图3A为0%（对照组）、1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers弹性模量图；图3B为0%（对照组）、1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers弯曲强度图；
图4是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料表面性能结果图；其中图4A为1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers使表面阳离子电荷密度增加（P＜0.05）图；图4B为1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers对表面粗糙度无明显影响，与对照组一致（P>0.05）图；
图5是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能结果图；其中，图5A为1.25%和2.5%的QAMs改性的Giomers氟释放与再充后释放与对照组一致（P>0.05）图；图5B为1-21天1.25%和2.5%的QAMs改性的Giomers氟释放与再充后释放与对照组一致图；图5C为22-28天1.25%和2.5%的QAMs改性的Giomers氟释放与再充后释放与对照组一致图；
图6是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能结果图；其中，图6A为1.25%和2.5%QAMs改性Giomers有效的减少了表面生物膜的乳酸产量的图；图6B为1.25%和2.5%QAMs改性Giomers有效的减少了表面生物膜的细菌代谢活性图；图6C为1.25%和2.5%QAMs改性Giomers生物膜黏附减少，生物膜中死菌比例明显增加图；图6D为图6C对应的柱状图；
图7是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋检测结果图；图7A为1.25%和2.5%QAMs改性Giomers使大鼠继发龋龋损深度图；图7B为1.25%和2.5%QAMs改性Giomers使大鼠继发龋龋损矿物丢失量图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1
本发明实施例提供一种季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料。所述季铵盐单体（QAMs）包括甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯DMADDM及甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯DMAHAM，所述牙科充填复合材料是临床用商品化充填材料Giomers。
本发明实施例提供的季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%~2.5%将季铵盐单体（QAMs）（DMADDM或DMAHDM）加入Giomers中制备而成。
实施例2
基于描述的实施例1，本发明实施例用到的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，季铵盐单体包括甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯DMADDM及甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯DMAHAM，由本发明自主合成；所述牙科充填复合材料是临床用商品化充填材料Giomers。
季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的制备方法完整的步骤包括季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的合成，具体包括：
按照质量百分比计，以1.25%~2.5%将QAMs（DMADDM或DMAHDM）加入Giomers中。暗室中，将相应质量的QAMs和Giomers加入样本瓶中，避光条件下使用磁力搅拌器溶解混匀24h。
实施例3
基于描述的实施例1，如图1所示，本发明实施例提供一种季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料的性能检测方法包括以下步骤：
S101，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料生物安全性检测；
S102，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料机械性能检测；
S103，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料表面性能检测；
S104，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能检测；
S105，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能检测；
S106，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋性能检测。
实施例4
基于描述的实施例3，本发明实施例提供的步骤S101季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的生物安全性检测包括以下步骤：
用96孔板制作的样品（直径约8 mm，厚度约0.5 mm）经蒸馏水冲洗去除未固化单体后，在37℃进行环氧乙烷灭菌；样本浸泡在10mL含有2%胎牛血清、100IU/mL青霉素和100IU/mL链霉素的DMEM细胞培养基中，在37℃环境中浸泡24h，获得材料浸提液，分别稀释32、64、128倍；用含有浸提液的培养基重悬人口腔角质细胞HOK接种于96孔板中，每孔加入100μL材料浸提液，设置空白对照组，即加入新鲜细胞培养基，在5% CO2，37℃恒温培养箱中培养48h；使用CCK8法，测量在波长450nm的检测液吸光度值值。各组所得吸光度值与空白对照组所得比值为细胞存活率。
实施例5
基于描述的实施例3，本发明实施例提供的步骤S102季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的机械性能检测包括以下步骤：
将改性的Giomers制备成2mm×2mm×25mm的长方体，用计算机控制的万能试验机对长方体样本进行三点弯曲断裂试验。
实施例6
基于描述的实施例3，本发明实施例提供的步骤S103季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的表面性能检测包括以下步骤：
每组测试6个用96孔板制成的样品（直径约8mm，厚度约0.5mm），放入48孔板中，浸泡于含10mg/ml荧光素钠的去离子水中，室温下在黑暗中10min，用去离子水冲洗以去除荧光素溶液。此后，将样品转移到新的48孔板上，在去离子水中加入0.1%（质量分数）的十六烷基三甲基氯化铵（CTMAC），并在室温下于黑暗中摇动20分钟。使用酶标仪测量波长为501nm的吸光度。根据Beers定律计算表面电荷密度。
每组测试6个用圆形模具（直径10mm，厚度约1mm）制成的样品，用原子力显微镜测试得出10μm×10μm面积上的表面形貌，并计算粗糙度。
实施例7
基于描述的实施例3，本发明实施例提供的步骤S104季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的氟释放及再充性能检测包括以下步骤：
6个圆盘状样品(直径10mm，厚度约1mm)分别放置在12孔板中，在37℃的去离子水2ml中浸泡24小时，然后取出标本，在每孔中加入2ml总离子强度调节缓冲液(TISAB II)。接下来21天内每隔1天使用氟离子选择电极进行氟离子释放能力的测定。在21天的初始氟释放后，所有样本都在去离子水中漂洗并干燥。用含5%氟化钠的商品氟化物清漆进行氟化物补充，并浸泡4min。然后，样品用去离子水冲洗并干燥，然后放入新的12孔板中。在接下来的7天中，如上所述测量氟再充电后的离子再释放。
实施例8
基于描述的实施例3，本发明实施例提供的步骤S105季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的抗菌性能检测包括以下步骤：
唾液的收集：唾液来自10例确诊为重症低龄儿童龋的学龄前儿童志愿者，且三个月内没有服用抗生素。每个受试者收集等量的唾液，用无菌的50%甘油稀释两倍，然后储存在-80℃冰箱中待用；
生物膜的培养：使用48孔板盖制成不同质量分数QAMs的材料薄片，蒸馏水冲洗去除未固化单体后，进行环氧乙烷37℃消毒；在48孔板中1：30接种唾液微生物膜，培养基为SHI培养基，于5%CO2细胞培养箱、37℃兼性厌氧条件下培养24h后行乳酸产量检测、MTT检测、活死细菌染色；
乳酸产量检测：生物膜在培养箱中培养24h、48h、72h后，在无菌磷酸盐缓冲液中轻柔漂洗3次，去除表面浮游细菌；每孔贴壁加入1.5mL含有1.0%蔗糖的缓冲蛋白胨水，再放入温度为37℃兼性厌氧环境中4h，取出并将样本移除并使用乳酸测定盒测量缓冲蛋白胨水中乳酸的浓度。
MTT检测：生物膜在培养箱中培养24h后，在无菌磷酸盐缓冲液中轻柔漂洗3次，去除表面浮游细菌；转移至24孔板后每孔贴壁缓慢加入1mL浓度为0.5mg/mL的新鲜MTT溶液，铝箔包裹避光，再次放入厌氧培养箱，在37℃、兼性厌氧条件下培养孵育1h，移除MTT溶液，每孔缓慢加入1mL二甲基亚砜，室温下放置在水平摇床20min，待生物膜完全脱色，使用酶标仪测量波长为540nm处的吸光度值；
活死细菌染色：生物膜在培养箱中培养24h后，在无菌磷酸盐缓冲液中轻柔漂洗3次，去除表面浮游细菌；用2.5µM SYTOTM9和2.5µM碘化丙啶染色15min。使用共聚焦激光扫描显微镜获取生物膜的图像。通过发出不同颜色的荧光，用于判断活的细菌和死的细菌；其中所述兼性厌氧环境的气体比例为80%N2，10%H2，10%CO2。
实施例9
基于描述的实施例3，本发明实施例提供的步骤S106季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的抗继发龋性能检测包括以下步骤：
选用21日龄无特定病原体的雌性Wistar大鼠，在其上颌第一磨牙近中沟内进行窝洞准备后，按照临床操作方法，酸蚀、涂布粘接剂、光固化，用不同浓度的QAMs改性的Giomers充填。共对30只大鼠（每组6只）进行了60个牙体修复。所有大鼠接种变异链球菌3天后，喂养高致龋性食物，5%蔗糖溶液，连续4周；之后处大鼠，取上颌骨，软组织用4%多聚甲醛固定，石蜡包埋，HE染色进行组织病理学分析。在接受Micro-CT扫描之前，去除充填体。通过Micro-CT扫描分析龋损深度和脱矿量
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
实施例10
本发明该实施例提供一种季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料。所述季铵盐单体（QAMs）包括甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯DMADDM及甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯DMAHAM，所述牙科充填复合材料是临床用商品化充填材料Giomers。
本发明实施例提供的季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%将季铵盐单体（QAMs）（DMADDM或DMAHDM）加入Giomers中制备而成。
实施例11
本发明实施例提供一种季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料。所述季铵盐单体（QAMs）包括甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯DMADDM及甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯DMAHAM，所述牙科充填复合材料是临床用商品化充填材料Giomers。
本发明实施例提供的季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%或2.5%将季铵盐单体（QAMs）（DMADDM或DMAHDM）加入Giomers中制备而成。
实施例12
本发明实施例提供一种季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料。所述季铵盐单体（QAMs）包括甲基丙烯酸二甲氨基十二烷基酯DMADDM及甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯DMAHAM，所述牙科充填复合材料是临床用商品化充填材料Giomers。
本发明实施例提供的季铵盐单体（QAMs）改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以2.5%将季铵盐单体（QAMs）（DMADDM或DMAHDM）加入Giomers中制备而成。
基于上述实施例1-实施例12，可在制备抗龋充填材料制备中进行应用。
实施例相关效果的证据：
实验：
如图2所示，质量分数为0%（对照组）、1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers均具有较好的生物相容性（P＞0.05）。
如图3所示，0%（对照组）、1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers弹性模量（图3A）和弯曲强度（图3B）无明显差异，说明QAMs改性并未Giomers的机械强度（P＞0.05）而5%的QAMs改性Giomers弹性模量和弯曲强度降低，因此后续分析均使用1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers。
如图4所示表面性能测试结构中，图4A展示了1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers使表面阳离子电荷密度增加（P＜0.05），且QAMs浓度越高，表面电荷密度越高，显示QAMs结合到Giomers的表面并通过增强表面阳离子电荷密度有助于提升其抗菌作用。图4B展示了1.25%和2.5%的QAMs改性Giomers对表面粗糙度无明显影响，与对照组一致（P>0.05），说明QAMs改性Giomers表面性能良好。
图5是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能结果图；其中图5A所示，1.25%和2.5%的QAMs改性的Giomers氟释放与再充后释放与对照组一致（P>0.05）。说明1.25%和2.5%的QAMs对Giomers的释氟性能没有影响。
图5B为1-21天1.25%和2.5%的QAMs改性的Giomers氟释放与再充后释放与对照组一致。
图5C为22-28天1.25%和2.5%的QAMs改性的Giomers氟释放与再充后释放与对照组一致。
如图6本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能结果图所示，1.25%和2.5%QAMs改性Giomers有效的减少了表面生物膜的产乳酸的量（图6A）细菌代谢活性（图6B）及，且随着浓度的增高，其作用越强（P＜0.05）。如图6C所示1.25%和2.5%QAMs改性Giomers生物膜黏附减少，生物膜中死菌比例明显增加图。图6D为图6C对应的柱状图。
如图7是本发明实施例提供的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋检测结果图所示，1.25%和2.5%QAMs改性Giomers使大鼠继发龋龋损深度（图7A）、矿物丢失量（图7B）均明显降低（P＜0.05），说明QAMs改性Giomers能有效抑制继发龋的发生。
本发明提供的QAMs改性的Giomers，可以提升Giomers的抗菌效果，预防继发龋的发生，解决了现有儿童牙科充填材料无法具有抗菌效果的问题，在生物相容性较好且机械性能较好的情况下，可抑制表面生物膜的生长代谢，且能有效抑制继发龋发生。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，其特征在于，所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%~2.5%加入牙科充填复合材料中制备而成。
2.根据权利要求1所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，其特征在于，所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以1.25%加入牙科充填复合材料中制备而成。
3.根据权利要求1所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，其特征在于，所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料按照质量百分比计，以2.5%加入牙科充填复合材料中制备而成。
4.根据权利要求1~3任意一项所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料，其特征在于，所述季铵盐单体为甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯。
5.一种实现对权利要求1~3任意一项所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的制备方法，其特征在于，该季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的制备方法包括：暗室中，将按质量比例为1.25%~2.5%的季铵盐单体和牙科充填复合材料加入样本瓶中，37℃避光条件下使用磁力搅拌器溶解混匀24h；所述季铵盐单体为甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯。
6.一种实现对权利要求1~3任意一项所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法，其特征在于，该季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法包括以下步骤：
步骤一，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料生物安全性检测；
步骤二，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料机械性能检测；
步骤三，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料表面性能检测；
步骤四，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能检测；
步骤五，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能检测；
步骤六，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋性能检测。
7.如权利要求6所述的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法，其特征在于，在步骤一中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料生物安全性检测包括：将样品进行冲洗去除未固化单体，在37℃进行环氧乙烷灭菌；样本浸泡在10mL含有2%胎牛血清、100IU/mL青霉素和100IU/mL链霉素的DMEM细胞培养基中，在37℃环境中浸泡24h，获得材料浸提液，分别稀释32、64、128倍；用含有浸提液的培养基重悬人口腔角质细胞HOK接种于96孔板中，每孔加入100μL材料浸提液，设置空白对照组，即加入新鲜细胞培养基，在5% CO2，37℃恒温培养箱中培养48h；使用CCK8法，测量在波长450nm的检测液吸光度值，各组所得吸光度值与空白对照组所得比值为细胞存活率；
在步骤二中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料机械性能检测包括：对季铵盐单体改性的牙科充填复合材料制备成的长方体进行三点弯曲断裂试验。
8.如权利要求6所述的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法，其特征在于，在步骤三中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料表面性能检测包括：每组测试6个，用96孔板盖制成的样本，放入48孔板中，浸泡于含10mg/ml荧光素钠的去离子水中，室温下再避光静置10min，用去离子水冲洗以去除未结合的荧光素钠溶液；将样品转移到新的48孔板上，加入0.1%的十六烷基三甲基氯化铵去离子水溶液，并在室温下避光震荡20分钟；测量波长为501nm的吸光度值，根据Beers定律计算表面电荷密度，以及利用测得的表面形貌，并计算粗糙度；
在步骤四中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料氟释放及再充性能检测包括：将样品分别放置在孔板中，在37℃的去离子水2ml中浸泡24小时，然后取出标本，在每孔中加入2ml总离子强度调节缓冲液；再使用氟离子选择电极进行氟离子释放能力的测定。
9.如权利要求6所述的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料的性能检测方法，其特征在于，在步骤五中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗菌性能检测包括：唾液的收集、生物膜的培养、乳酸产量检测、噻唑蓝比色法细菌活性检测以及活死细菌染色；
在步骤六中，季铵盐单体改性的牙科充填复合材料抗继发龋性能检测包括：选用21日龄无特定病原体的雌性Wistar大鼠，在上颌第一磨牙近中沟内进行窝洞准备后，酸蚀、涂布粘接剂、光固化，用不同浓度的季铵盐单体改性的牙科充填复合材料充填，最后用Micro-CT评价继发龋的范围及深度。
10.一种如权利要求1~3任意一项所述季铵盐单体改性的牙科充填复合材料在抗龋充填材料制备中的应用。
CN202210364826.0A 2022-04-08 2022-04-08 季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用 Pending CN114732741A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210364826.0A CN114732741A (zh) 2022-04-08 2022-04-08 季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210364826.0A CN114732741A (zh) 2022-04-08 2022-04-08 季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114732741A true CN114732741A (zh) 2022-07-12

Family

ID=82278575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210364826.0A Pending CN114732741A (zh) 2022-04-08 2022-04-08 季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114732741A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115386129A (zh) * 2022-07-29 2022-11-25 首都医科大学附属北京口腔医院 一种抗菌正畸弹性结扎圈及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150299345A1 (en) * 2012-10-16 2015-10-22 University Of Maryland, Baltimore Antibacterial monomers, antibacterial resins and dental composites comprising the antibacterial resins
CN109602615A (zh) * 2019-01-07 2019-04-12 四川大学 一种树脂及其制备方法和用途
CN113406315A (zh) * 2021-05-10 2021-09-17 四川大学 一种改性的新型抗菌树脂型窝沟封闭剂合成与检测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150299345A1 (en) * 2012-10-16 2015-10-22 University Of Maryland, Baltimore Antibacterial monomers, antibacterial resins and dental composites comprising the antibacterial resins
CN109602615A (zh) * 2019-01-07 2019-04-12 四川大学 一种树脂及其制备方法和用途
CN113406315A (zh) * 2021-05-10 2021-09-17 四川大学 一种改性的新型抗菌树脂型窝沟封闭剂合成与检测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU-PING WANG等: "Effect of anti-biofilm glass–ionomer cement on Streptococcus mutans biofilms", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ORAL SCIENCE》 *
周泽瑛等: "牙科树脂材料抗菌性能的研究进展", 《口腔疾病防治》 *
高承志: "《牙科树脂及水门汀材料理论与临床》", 31 May 2008, 人民军医出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115386129A (zh) * 2022-07-29 2022-11-25 首都医科大学附属北京口腔医院 一种抗菌正畸弹性结扎圈及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alatawi et al. Influence of hydroxyapatite nanoparticles on the properties of glass ionomer cement
Zorzin et al. pH neutralization and influence on mechanical strength in self-adhesive resin luting agents
Tari et al. Surface roughness and adherence of Candida albicans on soft lining materials as influenced by accelerated aging
Wang et al. Effect of bioactive dental adhesive on periodontal and endodontic pathogens
Willershausen et al. The influence of oral bacteria on the surfaces of resin‐based dental restorative materials‐an in vitro study
Yalcin et al. Evaluation of antibacterial effects of pulp capping agents with direct contact test method
Zhang et al. Novel protein‐repellent and biofilm‐repellent orthodontic cement containing 2‐methacryloyloxyethyl phosphorylcholine
Tao et al. Nano-calcium phosphate and dimethylaminohexadecyl methacrylate adhesive for dentin remineralization in a biofilm-challenged environment
WO2016015005A1 (en) Protein-repellent dental materials and use thereof in dental applications
CN114732741A (zh) 季铵盐单体改性的牙科充填复合材料、制备及检测方法、应用
Li et al. Intelligent pH-responsive dental sealants to prevent long-term microleakage
de Oliveira Silva et al. A 3‐year longitudinal prospective study assessing microbial profile and clinical outcomes of single‐unit cement‐retained implant restorations: zirconia versus titanium abutments
de Carvalho et al. Mineral distribution and CLSM analysis of secondary caries inhibition by fluoride/MDPB-containing adhesive system after cariogenic challenges
Liu et al. Evaluation of the ability of adhesives with antibacterial and remineralization functions to prevent secondary caries in vivo
Tanthanuch et al. Effect of mouthwashes for COVID-19 prevention on surface changes of resin composites
Balhaddad et al. Pronounced effect of antibacterial bioactive dental composite on microcosm biofilms derived from patients with root carious lesions
Choi et al. Enhanced antimicrobial and remineralizing properties of self-adhesive orthodontic resin containing mesoporous bioactive glass and zwitterionic material
Yamada et al. Effects of denture adhesives and mouth moisturizers to human oral fibroblast and human keratinocyte cells using direct and indirect cell culture systems
Park et al. The long observation in vitro of prevention effect of novel self-etching orthodontic adhesive modified with 2-methacryloxyethyl phosphorylcholine in enamel demineralization
CN107320341B (zh) 一种自酸蚀正畸封闭剂及其用途
CN113406315A (zh) 一种改性的新型抗菌树脂型窝沟封闭剂合成与检测方法
Itota et al. Neutralizing effect by resin-based materials containing silane-coated glass fillers
Nouroloyouni et al. Molecular Identification of Candida albicans in Endodontic Retreatment Cases by SYBR Green I Real-time Polymerase Chain Reaction and its Association with Endodontic Symptoms
CN112315815B (zh) 一种含纳米氟化钙的生物活性材料的制备方法及应用
WO2023074983A1 (ko) 우수한 물성과 생체 안정성, 박테리아 부착 및 생물막 형성 감소, sod 활성 증폭효능을 가지는 치아 교정용 및 치과 질환 예방 및 치료용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination