過去三十年，牙科材料發(fā)展迅猛，變化速度堪比IT行業(yè)。一個(gè)美國的老牙醫(yī)曾跟我說，他是30年前牙科學(xué)院畢業(yè)的，如果畢業(yè)后他不再學(xué)習(xí)新技術(shù)，那么他今天在診所將不能做任何事情。作為牙醫(yī)，不但要辛勤的給病人看病，還需要花時(shí)間給自己不斷充電。

研究表明，補(bǔ)牙成功與否主要取決于四個(gè)因素：牙醫(yī)本身的技術(shù)，病人自身情況，牙科材料的好壞，以及臨床方案的選擇。作為牙醫(yī)，除了把自己的技術(shù)練好，和給病人灌輸正確的口腔衛(wèi)生習(xí)慣外，還需要選擇正確的方案以及正確的材料以達(dá)到最佳效果。一個(gè)技術(shù)高超的牙醫(yī)如果用一個(gè)質(zhì)量差的或著甚至錯(cuò)誤的材料來補(bǔ)牙，就好像舒馬赫開一輛拖拉機(jī)去比賽，既浪費(fèi)自己的才能又損害患者的利益。這個(gè)系列文章里，主要會(huì)討論不同類型的牙科材料和臨床方案的選擇。(注：本系列文章會(huì)用一些產(chǎn)品作為例子，但并不表明作者就一定認(rèn)可那些產(chǎn)品)。

牙科粘結(jié)劑

表一：牙科粘結(jié)劑的分類

牙科粘結(jié)劑連接修復(fù)體和牙齒，是補(bǔ)牙成功與否最為關(guān)鍵的一環(huán)。文獻(xiàn)表明，牙體修復(fù)失敗最為關(guān)鍵的兩大因素是修復(fù)體損壞和界面失敗。前者是短期（1年以內(nèi)）失敗的主要因素，后者是長期（5-10年）失敗的主要因素。這里講的界面失敗主要就是跟粘結(jié)劑相關(guān)。從上個(gè)世紀(jì)90年代開始，牙科粘結(jié)劑發(fā)生了飛速變化。按產(chǎn)品系列分，可以分為第4，5，6，7代。按用法分可以分為全酸蝕和自酸蝕，以及單層式和雙層式（涂底劑＋疏水樹脂層）（表一)。2011年底／2012年初，3M 和BISCO率先開發(fā)了最新一代粘結(jié)劑：通用型粘結(jié)劑。隨后幾年里，DENTSPLY等其它公司也紛紛推出類似的產(chǎn)品 (圖一)。通用型粘結(jié)劑是單瓶裝單層式的牙科粘結(jié)劑，可以用于自酸蝕，也可以用于全酸蝕。它基本可以替代以前所有的4，5，6，7代粘結(jié)劑。短短幾年，通用型粘結(jié)劑已經(jīng)受到廣大牙醫(yī)的喜愛，使用率不斷攀升，現(xiàn)已有30%的市場占有率（圖二）。

圖一：最新一代的通用型粘結(jié)劑。左起：All-Bond Universal (Bisco), ScotchbondUniversal (3M)Prime & Bond Elect (Dentsply)Clearfil Universal Bond(Kuraray), Futurabond U (VOCO), Adhese Universal (Ivoclar Vivadent).

圖二：最新一代通用型粘結(jié)劑的市場占有率

牙科粘結(jié)劑的粘結(jié)原理     

前面講到牙科粘結(jié)劑的選擇是補(bǔ)牙能否成功的關(guān)鍵一環(huán)，那么怎么樣才選到一款合適的粘結(jié)劑呢？選擇粘結(jié)劑時(shí)需要注意那些因素呢？回答這些問題之前，我們先來了解一下牙科粘結(jié)劑的工作原理。跟我們生活中的粘結(jié)劑／膠水不同的是，牙科粘結(jié)劑不但通過機(jī)械力粘結(jié)（物理粘結(jié)）（圖三），而且還通過化學(xué)鍵粘結(jié)（圖四）。此外，牙科粘結(jié)劑還得保證安全無毒，在濕潤條件下工作，抵御生物酶的降解等等?？梢哉f，牙科粘結(jié)劑是世界上最為高大上的粘結(jié)劑，其粘結(jié)強(qiáng)度高于其它類型的粘結(jié)劑，甚至包括航空粘結(jié)劑。牙科粘結(jié)劑通過最優(yōu)化其配方，來使它的機(jī)械力粘結(jié)和化學(xué)鍵粘結(jié)達(dá)到最高。比如親水性的溶劑（乙醇，丙酮或者水）可以把粘結(jié)劑帶到牙齒的內(nèi)部（圖三），從而提高機(jī)械力粘結(jié)。另一方面，很多帶磷酸根的單體（酸性單體）可以跟牙齒形成化學(xué)鍵，從而提高化學(xué)鍵粘結(jié)。研究表明，在眾多的酸性單體中，MDP是目前為止最為有效的一個(gè)。目前，有不少粘結(jié)劑含有MDP，比如All-Bond Universal (Bisco), Scotchbond Universal (3M), 和 Clearfil Universal Bond (Kuraray)。

圖三：在牙本質(zhì)里的通用型粘結(jié)劑(All-Bond Universal, Bisco) －自酸蝕（左圖）和全酸蝕（右圖）模式。即使在自酸蝕模式，牙本質(zhì)里依然有少量的樹脂懸垂物(resin tag)和其分支(branch),它們提供了強(qiáng)有力的機(jī)械力粘結(jié)。 在臨床應(yīng)用時(shí)(尤其是自酸蝕情況),攪動(dòng)涂抹粘結(jié)劑10-20秒有助于它穿透牙本質(zhì)碎屑（玷污）層進(jìn)而滲入牙本質(zhì)里面。

圖四：通用型粘結(jié)劑與牙本質(zhì)反應(yīng)后的X－射線衍射。X－射線衍射證實(shí)了含有MDP的通用型粘結(jié)劑(All-Bond Universal, Bisco;Scotchbond Universal, 3M) 和自酸蝕粘結(jié)劑(Clearfil S3 Bond, Kuraray)會(huì)跟牙本質(zhì)形成化學(xué)鍵，但是所形成的化學(xué)鍵的多少還跟粘結(jié)劑的其它組分相關(guān)。比如，圖中All-Bond Universal的峰值更高，表明具有更多的化學(xué)鍵形成，化學(xué)鍵粘結(jié)力更強(qiáng)。

為了達(dá)到在不同臨床情況下成功，牙科粘結(jié)劑除了要盡量最大化其機(jī)械力粘結(jié)和化學(xué)鍵粘結(jié)以外，還要注意很多其他因素，比如殘留水，透水性，兼容性，膜厚度 等的問題。下面我將一一闡述。

牙科粘結(jié)劑的選擇和使用

牙科粘結(jié)劑有很多很重要的性質(zhì)需要注意，下面我就來討論五個(gè)最重要的方面。

（1） 粘結(jié)強(qiáng)度        

前面講過，牙科粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度取決于機(jī)械力粘結(jié)和化學(xué)鍵粘結(jié)。文獻(xiàn)表明，粘結(jié)強(qiáng)度大于20MPa (約等于在1平方厘米上承受200公斤的力)就已經(jīng)足夠。當(dāng)今，市面上正規(guī)的粘結(jié)劑基本都能達(dá)到足夠的粘結(jié)強(qiáng)度（圖五）。值得注意的是，粘結(jié)強(qiáng)度測試值跟很多因素有關(guān)，比如測試者的熟練程度，所測試牙齒本身的情況，測試的方法，測試的條件，粘結(jié)的面積等等。我曾經(jīng)在一個(gè)國際會(huì)議上發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)粘結(jié)劑在不同的文章摘要上的粘結(jié)強(qiáng)度從10-50MPa都有。

五：通用型粘結(jié)劑在牙本質(zhì)上的粘結(jié)強(qiáng)度。

一般說來，粘結(jié)強(qiáng)度大于20 MPa就已經(jīng)足夠。當(dāng)今，大部分粘結(jié)劑在正常情況下都能夠提供足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。需要注意的是，粘結(jié)劑在一些特殊情況下（比如跟自固化樹脂使用時(shí)），是否依然可以提供足夠強(qiáng)度。

（2）粘結(jié)劑的殘留水問題       

大部分通用型粘結(jié)劑和自酸蝕粘結(jié)劑都含有水作為溶劑，同時(shí)還有乙醇或丙酮作為輔助溶劑以輔助水跟其它有機(jī)物單體互溶。由于乙醇或丙酮比水容易揮發(fā)，在使用過程“吹干”后，往往乙醇和丙酮已經(jīng)揮發(fā)完，但卻有一部分水殘留在粘結(jié)劑里，稱為“殘留水”。殘留水不能與粘結(jié)劑的有機(jī)成分互溶，會(huì)形成水泡（圖六）。殘留水在臨床會(huì)帶來一些負(fù)面的影響，比如增加粘結(jié)劑的透水性，降低粘結(jié)強(qiáng)度，加快粘結(jié)劑的降解（水解），導(dǎo)致與自固化水門汀不兼容等。不同的粘結(jié)劑有不同程度的殘留水，也有一些粘結(jié)劑采用特殊配方，杜絕了殘留水的發(fā)生。比如研究表明，All-Bond Universal 就沒有殘留水的問題。對(duì)于有殘留水問題的粘結(jié)劑，臨床上可以通過加長吹干時(shí)間來去除殘留水。比如，實(shí)驗(yàn)表明，某著名粘結(jié)劑需要吹干90秒才能把殘留水全部去除（一般使用說明書寫“吹干5－10秒”）。

圖六：顯微鏡下的粘結(jié)劑。左圖，All-Bond Universal 沒有殘留水。右圖，某粘結(jié)劑吹干后留有殘留水，殘留水不能與粘結(jié)劑互溶，導(dǎo)致產(chǎn)生水泡。對(duì)于有殘留水問題的粘結(jié)劑，臨床上建議加長吹干時(shí)間來去除殘留水（比如：從一般的5-10秒加長到30-60秒）。

（3）粘結(jié)劑的透水性／親水性問題      

理想的牙科粘結(jié)劑應(yīng)該是在光固化前親水，固化后疏水。固化前親水，可以使粘結(jié)跟親水的牙齒更兼容，更容易滲透進(jìn)牙齒以提高粘結(jié)強(qiáng)度。固化后疏水，可以使修復(fù)界面抵抗水降解，保持修復(fù)的長久穩(wěn)定性。大部分牙科粘結(jié)劑光固化前都是親水的。但是，糟糕的是，它們大部分固化后也是親水的（圖七）。研究表明，“固化了的單步單層式粘結(jié)劑是親水的，是一個(gè)透水膜”（圖八）。也有粘結(jié)劑比如All-Bond Universal是在光固化前親水，固化后疏水 （圖九）。

圖七：固化后的粘結(jié)劑有些比較親水，有些比較疏水。

圖八：固化后很多粘結(jié)劑比較親水，是個(gè)“透水膜”。圖中除了All-Bond Universal的透水率很低以外，其它的粘結(jié)劑透水率都相對(duì)來講比較高。

圖九： 比較理想的粘結(jié)劑的親／疏水性：固化前親水，固化后疏水，比如All-Bond Universal。這樣在固化前，親水的粘結(jié)劑可以跟牙齒充分接觸，充分滲透；在固化后粘結(jié)劑變成疏水，可以降低水降解，保持牙體修復(fù)的長久穩(wěn)定。

（4）粘結(jié)劑的膜厚

粘結(jié)劑太厚會(huì)影響修復(fù)體的就位，理想的粘結(jié)劑膜厚應(yīng)該小于10微米。不同的粘結(jié)劑由于配方不同，其厚度也會(huì)不同。有些粘結(jié)劑太厚，不適合作間接修復(fù)（圖十，十一）。那么，為了避免粘結(jié)劑太厚帶來的問題，是否可以不光固化比較厚的粘結(jié)劑呢？我們做過研究，結(jié)果表明，如果不光固化粘結(jié)劑，那么粘結(jié)強(qiáng)度將會(huì)降到基本沒有（圖十二）。

圖十：掃描電子顯微鏡觀測到的單層式通用型粘結(jié)劑的膜厚。左圖: All-Bond Universal(Bisco) 膜厚比較理想，為8微米；右圖:Scotchbond Universal (3M) 膜厚為18微米，在做間接修復(fù)時(shí)需要盡量吹薄。

圖十一：掃描電子顯微鏡觀測到的雙層式第六代粘結(jié)劑的膜厚。左圖: Optibond XTR (Kerr) 膜厚為25微米，在做間接修復(fù)時(shí)需要盡量吹薄。右圖: Clearfil SE Bond(Kuraray) 膜厚為65微米，不適合用于間接修復(fù)。

圖十二：粘結(jié)劑在牙本質(zhì)上的剪切粘結(jié)強(qiáng)度。上圖：Clerafil SE Bond 在光固化（LC）時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到38MPa，但在非光固化（NoLC）時(shí)，只有1 MPa。下圖：ScotchbondUniversal 在光固化（LC）時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到20或26MPa，但在非光固化（SC）時(shí)，只有3MPa。

（5）粘結(jié)劑與樹脂水門汀的兼容性        

也許有時(shí)你會(huì)覺得奇怪，某粘結(jié)劑一直很好用，為什么最近一次脫膠了？脫膠的其中一個(gè)很可能的原因是跟自固化樹脂材料（比如水門?。┑牟患嫒荩▓D十三）。研究表明，導(dǎo)致不兼容的最主要原因是粘結(jié)劑酸性太強(qiáng)。粘結(jié)劑表面氧氣阻聚層里的未聚合的酸性單體會(huì)破壞水門汀的自固化引發(fā)劑（叔胺），導(dǎo)致界面的水門汀無法聚合，最終導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度降低甚至脫膠。（注：叔胺是堿性的，跟酸會(huì)有酸堿中和反應(yīng)。值得一提的是，有少數(shù)自固化水門汀用非叔胺類物質(zhì)作為引發(fā)劑）。另外，如果粘結(jié)劑的透水性太強(qiáng)，也有可能導(dǎo)致不兼容。為了解決不兼容的問題，很多粘結(jié)劑需要先跟自固化激活劑一起混勻。值得注意的是，粘結(jié)劑跟激活劑很可能時(shí)分開賣的。 All-Bond Universal 專門設(shè)計(jì)成低酸性和低透水性，研究表明， 在無自固化激活劑的情況下，All-Bond Universal依然可以跟自固化水門汀兼容（圖十四）。

圖十三：掃描電子顯微鏡下的粘結(jié)界面（牙本質(zhì)－粘結(jié)劑－水門汀）。左圖：粘結(jié)劑與自固化水門汀兼容，粘結(jié)界面正常。右圖：粘結(jié)劑與水門汀分開（60微米的縫隙），表明粘結(jié)劑與水門汀不兼容。

圖十四：粘結(jié)劑在牙本質(zhì)上的粘結(jié)劑強(qiáng)度。根據(jù)使用說明書，除了All-Bond Universal 和Adhese Universal 外，其它粘結(jié)劑都需要跟自固化激活劑混和使用。在水門汀光固化的情況下， 所有粘結(jié)劑都有比較理想的粘結(jié)強(qiáng)度；在水門汀自固化的情況，除了Adhese Universal，都有不錯(cuò)的粘結(jié)強(qiáng)度。 

作者簡介：阿亮，全名陳亮。 現(xiàn)任美國牙科公司BISCO Inc 的首席科學(xué)家， 南京大學(xué)學(xué)士，美國杜蘭大學(xué)(Tulane University)化學(xué)博士, 斯坦福大學(xué) (Stanford University) 博士后。 曾被評(píng)選為年度世界十大牙科人物，共發(fā)表上百篇的學(xué)術(shù)文章，會(huì)議摘要和專利，文章被世界各地的同行引用上千次。他是國際牙科協(xié)會(huì)委員會(huì)委員（IADRCommittee member), 也是國際牙科粘結(jié)協(xié)會(huì)創(chuàng)辦者之一 （IAAD Cofounder）。他擔(dān)任多家牙科和化學(xué)類學(xué)術(shù)雜志的編輯和審稿員，并多次被邀請(qǐng)作為國際學(xué)術(shù)會(huì)議的主持。 

來源：轉(zhuǎn)自BISCO Inc  首席科學(xué)家 陳亮