【正文】 ④ 未來(lái)，用納米材料制成的牙科器械，其自身就具有一定的抑菌作用。這些幾乎看不見(jiàn)的納米機(jī)器人（ 1~10 微米）在每個(gè)口腔內(nèi)約有 103~105 個(gè)，且以 1~10 微米 /秒的速度移行，具有口腔變形蟲(chóng)的移動(dòng)能力，是價(jià)廉、純機(jī)械的裝置且一旦吞下即可安全失活的，另外，它們嚴(yán)格將按照程序化的原始記錄避開(kāi)咬合面。在牙齒中羥基磷灰石是一種 40~60nm，寬約為 20nm，厚為 3~5nm 的針狀或柱狀晶體，屬納米級(jí)羥基磷灰石 范疇。具體方法將金納米微粒與預(yù)先精制的抗體或單克隆抗體混合，選擇抗體的類(lèi)型是制備復(fù)合體的關(guān)鍵，不同的抗體對(duì)細(xì)胞內(nèi)各種器官和骨骼組織的敏感程度和親和力有很大差別。 SiO2 納米微粒屬于無(wú)機(jī)玻璃范疇，性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)污染細(xì)胞，所得到的細(xì)胞也容易實(shí)現(xiàn)與 SiO2 的微粒分離。PAMAMD 的合成步驟決定其精確的代數(shù)和體積，代數(shù)越高，表面胺基團(tuán)數(shù)目倍增，與核酸結(jié)合能力更強(qiáng) 。此材料孔隙率 70%，孔隙大小 50~300μ m 左右，在成分和結(jié)構(gòu)上都與天然骨具有較大的相似性，而且該材料具有優(yōu)良的生物相容 性和生物可降解性。該產(chǎn)品低毒，不刺激皮膚、對(duì)人體和環(huán)境安全。其主要原因?yàn)楦芨腥荆€可由于創(chuàng)傷、化學(xué)刺激和免疫因素引起。而 60%根管治療失敗的原因都是根管封閉的不嚴(yán)密，因此在評(píng)價(jià)根管充填材料時(shí)，應(yīng)首 19 先考慮其根管封閉的嚴(yán)密性 [65]。蓋髓材料除了應(yīng)具有良好的生物相容性及生物活性外，足夠的封閉能力也很重要。殼聚糖納米顆粒能包被多種蛋白如胰島素、牛血清蛋白、卵清白蛋白等，且已被驗(yàn)證具有優(yōu)良的裝載容量和 持久的穩(wěn)定性，且包裝的藥物仍保持原有的活性，經(jīng)鼻和經(jīng)口免役動(dòng)物，均取得很好的效果。為了提高防齲 DNA疫苗經(jīng)鼻粘膜免疫的效果，需要依賴于有效的免疫粘膜佐劑。 納米材料在口腔內(nèi)科學(xué)中的應(yīng)用 納米材料在齲病預(yù)防中的應(yīng)用 [4960] 齲病是以口腔微生物為主的多因素共同作用下牙體硬組織進(jìn)行性破壞，是嚴(yán)重危害人類(lèi)口腔和全身健康的口腔常見(jiàn)病、多發(fā)病。臨床工作者采取了各種方法來(lái)減少義齒樹(shù)脂基托表面的細(xì)菌粘附，主要方法有提高義齒表面光潔度、減低義齒表面表面能、使用抗生素等。結(jié)果表明，加了納米 SiO2 的體系與未加納米材料的體系相比，各項(xiàng)性能均有提高，但性能提高的幅度與 SiO2含量不成比例。目前各國(guó)開(kāi)發(fā)研制的磁性附著體銜鐵材料多為鐵鉻鉑系軟磁合金，它在口腔環(huán)境中的耐磨損性，對(duì)附著體的應(yīng)用效果有重要影響，是評(píng)估其可否長(zhǎng)期應(yīng)用于臨床的重要指標(biāo)。碳納米管是由一層碳原子構(gòu)成的管狀材料，直徑不過(guò)若干納米 ，相當(dāng)于普通的分子。有專家認(rèn)為，如能掌握抑制單相納米陶瓷在燒結(jié)過(guò)程中晶粒長(zhǎng)大的技術(shù)，將晶粒尺寸控制在50nm以下，就可以得到具有高強(qiáng)度、高韌性、低溫超塑性和易加工的理想陶瓷。 ③ 晶粒內(nèi)產(chǎn)生亞晶界，使晶體再細(xì)化而產(chǎn)生增強(qiáng)作用。超塑性有兩種類(lèi)型，一種是相變超塑性，也稱為內(nèi)應(yīng)力超塑性，它是由于溫度的變化經(jīng)過(guò)相應(yīng)點(diǎn)或由于材料具有明顯的熱膨脹各向異性而產(chǎn)生的超塑性行為。研究表明，當(dāng)納米晶粒直徑為 5nm時(shí)，材料中界面元的體積占全部體積的 50%。從 80 年代中期開(kāi)始，納米固體材料特別是納米陶瓷材料的研究受到了特別關(guān)注。 口腔納米陶瓷材料 [2,4,3139] 陶瓷材料作為口腔材料的三大支柱之一，在口腔牙體修復(fù)中起著舉足輕重的作用，它是最自然逼真的牙體組織人工替代材料。因此偶聯(lián)劑分子有序組合體可作為制備超細(xì)微粒（如納米粒子）的模板，也可作為納米粒子的載體，把高強(qiáng) 度、高模量、耐熱性能好的納米顆粒、納米晶片、納米晶須、納米纖維等彌散于基體材料中，將傳統(tǒng)材料升級(jí)為納米復(fù)合材料，可提高材料的強(qiáng)度、模量、韌性、抗蠕變和抗疲勞性、高溫性能、斷裂安全性等性能，在口腔材料中有廣闊的應(yīng)用前景 [28,29]。復(fù)合物的熱膨脹系數(shù)雖然與牙體組織的熱膨脹系數(shù)仍相差較大，但復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性還是有所增加。他們把處理后的直徑僅為 7nm的無(wú)定型二氧化硅填料與粘結(jié)樹(shù)脂混合后發(fā)現(xiàn)，這種填料能夠極好地隨著粘結(jié)樹(shù)脂一起滲透進(jìn)入牙本質(zhì)小管（直徑約為 800nm）和脫礦后的牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)（空間約為 20nm）中，起到了加強(qiáng)牙本質(zhì)小管和牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)的作用，據(jù)研究結(jié)果證明確實(shí)能夠大大地增強(qiáng)粘結(jié)樹(shù)脂 、牙本質(zhì)小管和混合層（ hybrid layer）的強(qiáng)度，改善粘結(jié)的效果 。 目前很多學(xué)者都在研究一種自修復(fù)高分子納米材料。當(dāng) Al2O3過(guò)大 時(shí)，粒子聚集明顯，且加工過(guò)程中帶入的氣泡與缺陷增多，導(dǎo)致應(yīng)力集中，使模量和強(qiáng)度降低。硅氧化物填料是可透射線的，必須加入含有金屬的玻璃或礦物質(zhì)才能獲得理想的阻隔射線的特性。 ③抗老化性能：樹(shù)脂基復(fù)合材料使用過(guò)程中一個(gè)致命的弱點(diǎn)是抗老化性能差，其原因主要是受 280~400nm波段的紫外線的中、長(zhǎng)波的作用，它對(duì)樹(shù)脂基復(fù)合材料的破壞是十分嚴(yán)重的，高分子鏈的降解致使樹(shù)脂基復(fù)合材料迅速老化，而納米 SiO2 可以強(qiáng)烈地反射紫外線，在樹(shù)脂中可大大減少紫外線對(duì)樹(shù)脂的降解作用，從而達(dá)到延緩材料老化的目的。納米 SiO2為無(wú)定形白色粉末（指其非團(tuán)聚體），如圖 122 所示因表面欠氧而偏離了穩(wěn)態(tài)的硅氧結(jié)構(gòu)，是一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染的無(wú)機(jī)非金屬材料。有研究發(fā)現(xiàn)納米金剛石的添加比例在%~%之間抗壓強(qiáng)度、顯微硬度明顯提高， %比例提高最為明顯。③無(wú)機(jī)納米粒子具有能量傳遞裂紋，不致發(fā)展為 破壞性開(kāi)裂。因此國(guó)內(nèi)外的學(xué)者的研究集中在 增加耐磨性，無(wú)機(jī)填料表面處理和晶須增強(qiáng)、有機(jī)基體的改性以增強(qiáng)機(jī)械性能、增加體積穩(wěn)定性、減少微漏幾方面。目前的口腔復(fù)合樹(shù)脂使用過(guò)程繁瑣 ,首先，口腔醫(yī)生運(yùn)用粘結(jié)劑處理經(jīng)過(guò)酸處理粗化的牙面以促進(jìn)粘結(jié)，然后將材料分層填入窩洞中并分層光固化等一系列的過(guò)程，使每一次的堆塑和光固化都必然產(chǎn)生由于聚合收縮所導(dǎo)致的界面應(yīng)力集中。在陶瓷牙冠修復(fù)材料中復(fù)合納米材料，可大大提高全瓷牙冠、橋修復(fù)體的美觀、耐磨、高強(qiáng)高韌性能。 應(yīng)用納米技術(shù)制成的納米金屬和納米生物材料具有許多令人驚奇的特性。如現(xiàn)代可摘局部義齒修復(fù)技術(shù)是基于有機(jī)玻璃的發(fā)現(xiàn)，光固化修復(fù)技術(shù)是基于復(fù)合樹(shù)脂的出現(xiàn)，烤瓷牙修復(fù)技術(shù)是基于對(duì)烤瓷材料的深刻認(rèn)識(shí)，種植牙技術(shù)的發(fā)展是基于金 屬鈦和烤瓷材料的出現(xiàn) [1,2]。 理論上，應(yīng)用于牙體修復(fù)及充填的口腔材料均可通過(guò)納米化提高材料的性能。如圖 121所示 [2]。到目前為止，還沒(méi)有一種復(fù)合樹(shù)脂修復(fù)材料達(dá)到理想的要求，因此，由于材料的缺陷引起的修復(fù)物破碎、脫落、變色成為了口腔臨床的共同難題 [2,5]。最近有文獻(xiàn)報(bào)道納米材料的應(yīng)用是因?yàn)檫@些材料中納米粒子和納 米小團(tuán)作為填料直接與收縮率減小（ reducedshrinkage）的樹(shù)脂結(jié)合形成的復(fù)合物類(lèi)似于 4 通用的或雜化（ universal or hybrid）復(fù)合樹(shù)脂而不僅是微米級(jí)填料的。 SD) 拉伸強(qiáng)度 （ MPa） 壓縮強(qiáng)度 （ MPa） 彎曲強(qiáng)度 （ MPa） 抗折強(qiáng)度 （ MPa/m1/2） Filtek A110 超微填料 3M ESPE Dental Products, St. Paul, Minn () () () () Filtek Z250 混合填料 3M ESPE () () () () TPH Spectrum 混合填料 Dentsply Caulk, York, Pa. () () () () Esthetx 超微混合填料 Dentsply Caulk () () () () Point4 超微混合填料 Kerr, Orange, Calif. () () () () Filtek Supreme Standard 納米填料 3M ESPE () () () () Filtek Supreme Translucent 納米填料 3M ESPE () () () () (1) 納米金剛石填料 [5,11]：目前使用的無(wú)機(jī)填料主要有石英、玻璃粉、陶瓷粉和氣相二氧化硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為 35%~90%或體積分?jǐn)?shù)為 20%~77%，粒度一般在 ~ m之間。納米粒子填料的樹(shù)脂 其他優(yōu)點(diǎn)如具有巨大的表面積易于與有機(jī)相反應(yīng)等無(wú)法掩蓋這些缺陷，而且其機(jī)械性能均不理想，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)納米羥基磷灰石填料復(fù)合樹(shù)脂的強(qiáng)度和彈性模量均比微米級(jí)羥基磷灰石填料復(fù)合樹(shù)脂小，因而認(rèn)為而將納米羥基磷灰石和微米級(jí)羥基磷灰石混合作為復(fù)合樹(shù)脂的填料則復(fù)合樹(shù)脂的性能得到大大改善。另 外，當(dāng) SiO2 粒子與基體間表面黏結(jié)較好時(shí)，之間存在一個(gè)由柔性高分子鏈組成的界面層，受到?jīng)_擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生塑性變形，吸收一部分能量，使沖擊強(qiáng)度增高。 （ 5）其他納米顆粒填料：①納米二氧化鋯 [2,6] ：具有高 X 射線阻射、高強(qiáng)度和 8 高硬度，膠質(zhì)的納米 ZrO2 具有高度的光學(xué)透明性，是理想的齒科復(fù)合樹(shù)脂增強(qiáng)材料。因而我們認(rèn)為在樹(shù)脂復(fù)合物中加入易混合、均一的、非結(jié)合性的納米 Ta2O5成分可以獲得診斷水平的阻隔射線的特性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)有水解傾向的玻璃加強(qiáng)填料的后牙樹(shù)脂。 Lee 等人對(duì)通過(guò)體外試驗(yàn)比較了納米填料復(fù)合樹(shù)脂與傳統(tǒng)樹(shù)脂在固化后、拋光和經(jīng)過(guò)熱 9 循環(huán)后的色彩變化。目前口腔臨床使用的粘接劑約有幾十種，而以高分子化合物為主的粘接劑的優(yōu)良性能使口腔修復(fù)治療達(dá)到了一個(gè)嶄新階段 [4]。提高粘接強(qiáng)度的 主要途徑是通過(guò)樹(shù)脂基質(zhì)的改進(jìn)、使用高性能填料復(fù)合及偶聯(lián)劑的應(yīng)用來(lái)達(dá)到的 [2]。復(fù)合物易于滲入 到酸蝕的牙表面，并可在牙齒和牙科修復(fù)材料之間產(chǎn)生強(qiáng)大的粘接力，對(duì)牙本質(zhì)和牙釉質(zhì)均有優(yōu)秀的粘接效果，極大地克服了在酸蝕過(guò)程中牙本質(zhì)小管閉合的問(wèn)題。m，指狀突長(zhǎng)約 8~20181。然而，作為一種口腔修復(fù)材料，它致命的脆性卻限制了其臨床應(yīng)用范圍和使用可靠性。 （ 1）納米陶瓷的基本結(jié)構(gòu) 納米陶瓷的基本結(jié)構(gòu)特征是在塊體中具有納米尺度的（ 1~100nm）晶?；蛭⒘＃@些粒子小于微米結(jié)構(gòu)大于原子團(tuán)，成為陶瓷結(jié)構(gòu)的基元。顆粒直徑在 100納米以上時(shí)其表面效應(yīng)可忽略不計(jì)，小于 100 納米時(shí)，其表面原子百分?jǐn)?shù)大大增加，直徑為 10nm時(shí)，比表面積為 90m2/g；粒徑為 5nm時(shí)，比表面積為 180m2/g。 表 122 六種納米復(fù)合陶瓷材料的性能 納米復(fù)合 陶瓷材料 斷裂韌性 （ ） 彎曲強(qiáng)度 （ MPa） 最高使用溫度（℃） Al2O3SiC(P) ~ 350~1520 800~1200 Al2O3Si3N4(P) ~ 350~850 800~1300 MgO SiC(P) ~ 340~700 600~1400 Si3N4 SiC(P) ~ 850~1550 1200~1400 Al2O3 Si3N4 SiC(P) ~25 ~750 1000~1300 YTZP Al2O3 5~8 500~1300 900~1000 從上表可以看出，納米復(fù)合陶瓷材料的韌性和強(qiáng)度都有大幅度的提高。采用微米 納米復(fù)合技術(shù)制作全瓷冠是當(dāng)前口腔材料研究中的熱門(mén)課題。普通烤瓷材料和純鈦被認(rèn)為是當(dāng)前生物相容性理想的修復(fù)材料，韓雪等人以上兩種材料為對(duì)比試驗(yàn)材料，采用 MTT試驗(yàn)及倒置相差顯微鏡形態(tài)學(xué)觀察法對(duì)以直徑為 50nm的 SiO2為填料的納米復(fù)合烤瓷材料進(jìn)行體外細(xì)胞相容性的比較試驗(yàn)，毒性均為 0級(jí)，細(xì)胞形態(tài)均未發(fā)現(xiàn)異常，表明納米復(fù)合烤瓷材料有良好的生物相容性，是一種有應(yīng)用前景的口腔修復(fù)材料 [2,33,40]。這樣就能得到既有良好強(qiáng)度又有良好色澤和生物相容性的釉質(zhì)材料。孫世堯等人將離子束輔助沉積 (Ion beam assisted deposition， IBAD)制備 T1N納米薄膜技術(shù)引入到鐵鉻鉑合金耐磨損性的研究中，通過(guò)對(duì)鍍膜及模擬口腔環(huán)境經(jīng)電化學(xué)腐蝕前后顯微硬度的對(duì)比測(cè)試，進(jìn)一步探討T1N納米薄膜提高鐵鉻鉑合金耐磨損性能的能力。層間剪切強(qiáng)度提高的幅度不大，在 SiO2含量為 5％時(shí)略有降低。由于該材料交聯(lián)程度不高， 但是在樹(shù)脂基質(zhì)中所含的納米尺寸無(wú)機(jī)填料呈均勻分散而未聚集成小團(tuán)塊，從而使納米復(fù)合樹(shù)脂義齒人工牙具有獨(dú)特的均質(zhì)性。因此 Gpbs可作為免疫防齲疫苗的有效候選抗原。它的助滲作用可以使疫苗穿過(guò)粘膜屏障與其下的淋巴組織作用，它的生物粘附性可以延長(zhǎng)疫苗與粘膜的作用時(shí)間，延緩疫苗被清除，作為一種粘膜載體系統(tǒng)，在蛋白和 DNA疫苗運(yùn)輸方面有優(yōu)良的免疫效果，具有安全性和生物降解性。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，采用進(jìn)行納 米復(fù)合改性后的羥磷灰石用于牙體處理，可增加牙體表面活性，增加對(duì)外界環(huán)境中特定鈣和磷的吸收，從而促進(jìn)在礦化，減少齲病的發(fā)生。新型聚酰胺 /納米羥基磷灰石復(fù)合生物材料在體外對(duì)穿髓孔的物理性封閉效果較好，是一種較好的蓋髓劑的選擇。 nHAPA66 具有作為根管充填材料的基本理化性能，對(duì)感染根管內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌有較好的抗菌性，對(duì)成骨細(xì)胞無(wú)細(xì)胞毒性，機(jī)體反應(yīng)好，具有促進(jìn)根尖周組織修復(fù)反應(yīng)的能力，作為根管充填糊劑與牙膠尖聯(lián)合使用，側(cè)壓法可達(dá)到較好的根管封閉效果，在根管治療中具有較好的應(yīng)用前景 [6668]?？咕鷻C(jī)理為材料中的無(wú)機(jī)抗菌劑納米銀可以使微生物體內(nèi)的酶失去活性其中有機(jī)抗菌分子是一些 可以作用于微生物體內(nèi)酶的活性點(diǎn)的化合物，通過(guò)影響微生物 DNA 分子的復(fù)制，從而抑制微生物的繁殖。通過(guò)仿生制備的納米羥基磷灰石 /膠原復(fù)合材料，與天然 骨骼中的分級(jí)結(jié)構(gòu)類(lèi)似，可以更快地被機(jī)體吸收、利用，利于新骨形成。非病毒載體中，以陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有瞬時(shí)轉(zhuǎn)染效率高、無(wú)免疫原性和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用最為廣泛。然后制取含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液 , 并適當(dāng)控制肢體溶液濃度。隨著細(xì)胞學(xué)研究的發(fā)展