【正文】 ④ 未來，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。這些幾乎看不見的納米機器人（ 1~10 微米）在每個口腔內(nèi)約有 103~105 個，且以 1~10 微米 /秒的速度移行，具有口腔變形蟲的移動能力，是價廉、純機械的裝置且一旦吞下即可安全失活的，另外，它們嚴格將按照程序化的原始記錄避開咬合面。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，屬納米級羥基磷灰石 范疇。具體方法將金納米微粒與預先精制的抗體或單克隆抗體混合，選擇抗體的類型是制備復合體的關(guān)鍵，不同的抗體對細胞內(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 納米微粒屬于無機玻璃范疇，性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液發(fā)生反應，不會污染細胞，所得到的細胞也容易實現(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，表面胺基團數(shù)目倍增，與核酸結(jié)合能力更強 。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、對人體和環(huán)境安全。其主要原因為根管感染，還可由于創(chuàng)傷、化學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密，因此在評價根管充填材料時，應首 19 先考慮其根管封閉的嚴密性 [65]。蓋髓材料除了應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)科學中的應用 納米材料在齲病預防中的應用 [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行性破壞，是嚴重危害人類口腔和全身健康的口腔常見病、多發(fā)病。臨床工作者采取了各種方法來減少義齒樹脂基托表面的細菌粘附，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。目前各國開發(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，對附著體的應用效果有重要影響，是評估其可否長期應用于臨床的重要指標。碳納米管是由一層碳原子構(gòu)成的管狀材料，直徑不過若干納米 ，相當于普通的分子。有專家認為，如能掌握抑制單相納米陶瓷在燒結(jié)過程中晶粒長大的技術(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，使晶體再細化而產(chǎn)生增強作用。超塑性有兩種類型，一種是相變超塑性，也稱為內(nèi)應力超塑性，它是由于溫度的變化經(jīng)過相應點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，當納米晶粒直徑為 5nm時，材料中界面元的體積占全部體積的 50%。從 80 年代中期開始，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微粒（如納米粒子）的模板，也可作為納米粒子的載體，把高強 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)材料升級為納米復合材料，可提高材料的強度、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用前景 [28,29]。復合物的熱膨脹系數(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的無定型二氧化硅填料與粘結(jié)樹脂混合后發(fā)現(xiàn)，這種填料能夠極好地隨著粘結(jié)樹脂一起滲透進入牙本質(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)果證明確實能夠大大地增強粘結(jié)樹脂 、牙本質(zhì)小管和混合層（ hybrid layer）的強度，改善粘結(jié)的效果 。 目前很多學者都在研究一種自修復高分子納米材料。當 Al2O3過大 時，粒子聚集明顯，且加工過程中帶入的氣泡與缺陷增多，導致應力集中，使模量和強度降低。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：樹脂基復合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差，其原因主要是受 280~400nm波段的紫外線的中、長波的作用，它對樹脂基復合材料的破壞是十分嚴重的，高分子鏈的降解致使樹脂基復合材料迅速老化，而納米 SiO2 可以強烈地反射紫外線，在樹脂中可大大減少紫外線對樹脂的降解作用，從而達到延緩材料老化的目的。納米 SiO2為無定形白色粉末（指其非團聚體），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)，是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料。有研究發(fā)現(xiàn)納米金剛石的添加比例在%~%之間抗壓強度、顯微硬度明顯提高， %比例提高最為明顯。③無機納米粒子具有能量傳遞裂紋，不致發(fā)展為 破壞性開裂。因此國內(nèi)外的學者的研究集中在 增加耐磨性，無機填料表面處理和晶須增強、有機基體的改性以增強機械性能、增加體積穩(wěn)定性、減少微漏幾方面。目前的口腔復合樹脂使用過程繁瑣 ,首先，口腔醫(yī)生運用粘結(jié)劑處理經(jīng)過酸處理粗化的牙面以促進粘結(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致的界面應力集中。在陶瓷牙冠修復材料中復合納米材料，可大大提高全瓷牙冠、橋修復體的美觀、耐磨、高強高韌性能。 應用納米技術(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技術(shù)是基于有機玻璃的發(fā)現(xiàn)，光固化修復技術(shù)是基于復合樹脂的出現(xiàn)，烤瓷牙修復技術(shù)是基于對烤瓷材料的深刻認識，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，應用于牙體修復及充填的口腔材料均可通過納米化提高材料的性能。如圖 121所示 [2]。到目前為止，還沒有一種復合樹脂修復材料達到理想的要求，因此，由于材料的缺陷引起的修復物破碎、脫落、變色成為了口腔臨床的共同難題 [2,5]。最近有文獻報道納米材料的應用是因為這些材料中納米粒子和納 米小團作為填料直接與收縮率減?。?reducedshrinkage）的樹脂結(jié)合形成的復合物類似于 4 通用的或雜化（ universal or hybrid）復合樹脂而不僅是微米級填料的。 SD) 拉伸強度 （ MPa） 壓縮強度 （ MPa） 彎曲強度 （ MPa） 抗折強度 （ 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]：目前使用的無機填料主要有石英、玻璃粉、陶瓷粉和氣相二氧化硅，質(zhì)量分數(shù)一般為 35%~90%或體積分數(shù)為 20%~77%，粒度一般在 ~ m之間。納米粒子填料的樹脂 其他優(yōu)點如具有巨大的表面積易于與有機相反應等無法掩蓋這些缺陷，而且其機械性能均不理想，實驗發(fā)現(xiàn)納米羥基磷灰石填料復合樹脂的強度和彈性模量均比微米級羥基磷灰石填料復合樹脂小，因而認為而將納米羥基磷灰石和微米級羥基磷灰石混合作為復合樹脂的填料則復合樹脂的性能得到大大改善。另 外，當 SiO2 粒子與基體間表面黏結(jié)較好時，之間存在一個由柔性高分子鏈組成的界面層，受到?jīng)_擊時會產(chǎn)生塑性變形，吸收一部分能量，使沖擊強度增高。 （ 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、高強度和 8 高硬度，膠質(zhì)的納米 ZrO2 具有高度的光學透明性，是理想的齒科復合樹脂增強材料。因而我們認為在樹脂復合物中加入易混合、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，遠遠超過有水解傾向的玻璃加強填料的后牙樹脂。 Lee 等人對通過體外試驗比較了納米填料復合樹脂與傳統(tǒng)樹脂在固化后、拋光和經(jīng)過熱 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)良性能使口腔修復治療達到了一個嶄新階段 [4]。提高粘接強度的 主要途徑是通過樹脂基質(zhì)的改進、使用高性能填料復合及偶聯(lián)劑的應用來達到的 [2]。復合物易于滲入 到酸蝕的牙表面，并可在牙齒和牙科修復材料之間產(chǎn)生強大的粘接力，對牙本質(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程中牙本質(zhì)小管閉合的問題。m，指狀突長約 8~20181。然而，作為一種口腔修復材料，它致命的脆性卻限制了其臨床應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?，這些粒子小于微米結(jié)構(gòu)大于原子團，成為陶瓷結(jié)構(gòu)的基元。顆粒直徑在 100納米以上時其表面效應可忽略不計，小于 100 納米時，其表面原子百分數(shù)大大增加，直徑為 10nm時，比表面積為 90m2/g；粒徑為 5nm時，比表面積為 180m2/g。 表 122 六種納米復合陶瓷材料的性能 納米復合 陶瓷材料 斷裂韌性 （ ） 彎曲強度 （ 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，納米復合陶瓷材料的韌性和強度都有大幅度的提高。采用微米 納米復合技術(shù)制作全瓷冠是當前口腔材料研究中的熱門課題。普通烤瓷材料和純鈦被認為是當前生物相容性理想的修復材料，韓雪等人以上兩種材料為對比試驗材料，采用 MTT試驗及倒置相差顯微鏡形態(tài)學觀察法對以直徑為 50nm的 SiO2為填料的納米復合烤瓷材料進行體外細胞相容性的比較試驗，毒性均為 0級，細胞形態(tài)均未發(fā)現(xiàn)異常，表明納米復合烤瓷材料有良好的生物相容性，是一種有應用前景的口腔修復材料 [2,33,40]。這樣就能得到既有良好強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，通過對鍍膜及模擬口腔環(huán)境經(jīng)電化學腐蝕前后顯微硬度的對比測試，進一步探討T1N納米薄膜提高鐵鉻鉑合金耐磨損性能的能力。層間剪切強度提高的幅度不大，在 SiO2含量為 5％時略有降低。由于該材料交聯(lián)程度不高， 但是在樹脂基質(zhì)中所含的納米尺寸無機填料呈均勻分散而未聚集成小團塊，從而使納米復合樹脂義齒人工牙具有獨特的均質(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疫苗與粘膜的作用時間，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。針對這個問題，采用進行納 米復合改性后的羥磷灰石用于牙體處理，可增加牙體表面活性，增加對外界環(huán)境中特定鈣和磷的吸收，從而促進在礦化，減少齲病的發(fā)生。新型聚酰胺 /納米羥基磷灰石復合生物材料在體外對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，對感染根管內(nèi)的優(yōu)勢菌有較好的抗菌性，對成骨細胞無細胞毒性，機體反應好，具有促進根尖周組織修復反應的能力，作為根管充填糊劑與牙膠尖聯(lián)合使用，側(cè)壓法可達到較好的根管封閉效果，在根管治療中具有較好的應用前景 [6668]?？咕鷻C理為材料中的無機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抗菌分子是一些 可以作用于微生物體內(nèi)酶的活性點的化合物，通過影響微生物 DNA 分子的復制，從而抑制微生物的繁殖。通過仿生制備的納米羥基磷灰石 /膠原復合材料，與天然 骨骼中的分級結(jié)構(gòu)類似，可以更快地被機體吸收、利用，利于新骨形成。非病毒載體中，以陽離子脂質(zhì)體具有瞬時轉(zhuǎn)染效率高、無免疫原性和操作簡便等優(yōu)點，目前應用最為廣泛。然后制取含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液 , 并適當控制肢體溶液濃度。隨著細胞學研究的發(fā)展