實(shí)驗(yàn)的材料與辦法
1、樣本制備
選取46顆離體人類前磨牙,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化牙體預(yù)備后,分別制作鋰硅酸鹽瓷貼面與直接復(fù)合樹脂貼面,嚴(yán)格模擬臨床粘接工藝與口腔解剖結(jié)構(gòu);所有樣本經(jīng)拋光、消毒后,隨機(jī)分為CS暴露組與THS氣溶膠暴露組,每組含兩種材料亞組,設(shè)置平行重復(fù)樣本以保證數(shù)據(jù)可靠性。
采用分光光度計(jì)檢測牙科專用色差指數(shù)ΔE00與牙科白度指數(shù),定量評估樣本顏色變化,以ΔE00≥1.8為臨床可感知變色閾值;
采用改良Lobene染色指數(shù),半定量評估樣本牙齦區(qū)、近中/遠(yuǎn)中區(qū)、牙體區(qū)的表面染色程度;
采用改良USPHS標(biāo)準(zhǔn),評價(jià)貼面頸緣的邊緣著色情況及界面密合性。
研究結(jié)果
本研究經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,明確煙草暴露類型、修復(fù)材料特性為影響貼面著色的關(guān)鍵因素,且二者存在顯著交互作用,日常刷牙對煙草誘導(dǎo)著色的緩解效應(yīng)具有局限性,核心結(jié)果如下:
瓷貼面表現(xiàn)出優(yōu)異的抗煙草著色能力:鋰硅酸鹽瓷貼面在CS與THS氣溶膠暴露下,ΔE00值均低于臨床可感知閾值,僅出現(xiàn)極輕微的表面物理性染色,且經(jīng)日常刷牙后可基本清除;兩組暴露下均未觀察到顯著的邊緣著色,顏色穩(wěn)定性無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
復(fù)合樹脂貼面為煙草著色的易感材料:復(fù)合樹脂貼面在CS暴露下,ΔE00值遠(yuǎn)超臨床可感知閾值,出現(xiàn)顯著的肉眼可見變色,且頸緣、鄰面的邊緣著色具有臨床顯著性;THS氣溶膠暴露下僅出現(xiàn)輕微整體變色,ΔE00值未達(dá)臨床可感知閾值,無顯著邊緣著色,但清潔死角(鄰面、牙齦區(qū))存在輕微染色隨時間累積的現(xiàn)象。
THS氣溶膠的著色效應(yīng)顯著低于CS:兩種貼面在THS氣溶膠暴露下的變色程度、表面染色及邊緣著色水平,均顯著低于CS暴露組(P<0.05);其中復(fù)合樹脂貼面在兩組間的著色差異最顯著,瓷貼面兩組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
日常刷牙的緩解效應(yīng)具有部位特異性:刷牙可一定程度緩解兩種貼面牙合面/外表面的輕微表面著色,但對頸緣氣液交界區(qū)、鄰面等清潔死角的著色緩解效果極有限;且無法清除復(fù)合樹脂貼面在CS暴露下產(chǎn)生的內(nèi)源性著色。
煙草暴露類型與修復(fù)材料存在顯著交互作用:CS與復(fù)合樹脂貼面的組合為著色風(fēng)險(xiǎn)最高的組合,表現(xiàn)為內(nèi)源性滲透、表面吸附與邊緣沉積的多重著色特征;THS氣溶膠與瓷貼面的組合幾乎無明顯著色風(fēng)險(xiǎn),僅存在極輕微的表面物理吸附。
作用機(jī)制
本研究從修復(fù)材料結(jié)構(gòu)特性與煙草煙霧/氣溶膠成分差異雙維度,闡釋了煙草誘導(dǎo)貼面著色的差異機(jī)制,同時明確氣液界面微環(huán)境為部位特異性著色的重要誘因:
材料結(jié)構(gòu)決定抗著色本質(zhì)差異
鋰硅酸鹽瓷:為致密無孔的無機(jī)陶瓷材料,表面釉化拋光后表面自由能極低,煙草有色物質(zhì)僅能形成短暫物理吸附,無法滲透入材料內(nèi)部,且化學(xué)穩(wěn)定性高,不與煙草有害物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),頸緣粘接界面穩(wěn)定性優(yōu)異,無明顯邊緣著色。
復(fù)合樹脂貼面:為有機(jī)聚合物基質(zhì)與無機(jī)填料的復(fù)合體系,存在微小多孔結(jié)構(gòu),且聚合物基質(zhì)具有親脂性。CS中的焦油、有機(jī)發(fā)色團(tuán)等脂溶性物質(zhì)可通過孔隙滲透入材料內(nèi)部形成內(nèi)源性著色,且與基質(zhì)發(fā)生物理結(jié)合無法通過機(jī)械清潔清除;同時樹脂粘接層易被煙草活性物質(zhì)降解,形成界面微縫隙,導(dǎo)致有色物質(zhì)沉積并產(chǎn)生邊緣著色。
煙草成分差異決定著色效應(yīng)強(qiáng)弱
CS:經(jīng)燃燒產(chǎn)生大量焦油、固體碳顆粒、多環(huán)芳烴等強(qiáng)發(fā)色團(tuán)物質(zhì),其中焦油的脂溶性易與復(fù)合樹脂基質(zhì)結(jié)合,碳顆粒易在材料表面與縫隙中沉積,是誘導(dǎo)顯著著色的核心因素。
THS:通過加熱不燃燒的方式,完全避免了焦油與固體碳顆粒的生成,其氣溶膠僅含少量尼古丁、揮發(fā)性有機(jī)化合物,無強(qiáng)發(fā)色團(tuán)成分,僅能在材料表面形成輕微物理吸附,無法滲透入復(fù)合樹脂內(nèi)部,因此著色效應(yīng)顯著降低。
氣液界面微環(huán)境加劇部位特異性著色
貼面頸緣的氣液交界區(qū)同時接觸煙草煙霧(氣相)與人工唾液(液相),唾液中的電解質(zhì)與蛋白質(zhì)可在材料表面形成吸附膜,促進(jìn)煙草有色物質(zhì)沉積;且該區(qū)域?yàn)樗⒀狼鍧嵥澜,有色物質(zhì)易持續(xù)累積,同時界面微縫隙在濕潤環(huán)境下更易吸附有色物質(zhì),成為煙草誘導(dǎo)著色的高發(fā)區(qū)。
臨床意義
本研究結(jié)果為吸煙人群的牙科美學(xué)修復(fù)提供了直接的循證臨床指導(dǎo),同時為口腔健康管理提供明確方向:
材料選擇:對于有吸煙習(xí)慣的美學(xué)修復(fù)患者,鋰硅酸鹽瓷貼面應(yīng)為首選修復(fù)材料,其優(yōu)異的抗煙草著色能力可顯著提升修復(fù)體長期美學(xué)穩(wěn)定性;若選擇復(fù)合樹脂貼面,需向患者充分告知CS暴露的高著色風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)知情同意。
煙草產(chǎn)品選擇:對于無法戒煙的吸煙患者,THS可作為傳統(tǒng)卷煙的低美學(xué)風(fēng)險(xiǎn)替代方案,但需明確其并非“無風(fēng)險(xiǎn)”,清潔死角仍存在染色累積可能,需控制使用量。
口腔衛(wèi)生指導(dǎo):針對頸緣、鄰面等著色高發(fā)區(qū),指導(dǎo)患者采用 “牙刷 + 牙線/間隙刷 + 沖牙器” 的組合清潔方式,強(qiáng)化機(jī)械清潔;建議每3-6個月進(jìn)行一次牙科專業(yè)拋光,清除材料表面沉積的煙草有色物質(zhì)。
修復(fù)操作優(yōu)化:臨床制作貼面時,需嚴(yán)格把控頸緣牙體預(yù)備與粘接工藝,保證貼面與牙體的密合性,減少界面微縫隙;對復(fù)合樹脂貼面進(jìn)行超微拋光處理,降低表面自由能,減少有色物質(zhì)吸附。
核心健康建議:戒煙是維持牙科美學(xué)修復(fù)效果、保護(hù)口腔健康的根本措施。煙草暴露不僅影響修復(fù)體美學(xué),還會增加牙周病、口腔黏膜病等疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),需將戒煙指導(dǎo)納入吸煙患者的常規(guī)口腔健康管理。
研究設(shè)備
本研究中使用的熏煙設(shè)備及CULTEX氣液界面(ALI)體外暴露裝置是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)煙草暴露評估的核心工具。該裝置需要滿足對煙霧/氣溶膠發(fā)生、傳輸、沉積以及微環(huán)境(溫度、濕度)的精確控制,才能確保為期21天的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)獲得可靠、可重復(fù)的數(shù)據(jù)。
德伯科技不僅可以為CULTEX設(shè)備提供完全技術(shù)服務(wù),同時,我們可以提供更多本土化的技術(shù)支持和成套解決方案,自主研發(fā)的“香煙煙霧細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)Aexpo”,正是為滿足此類嚴(yán)苛實(shí)驗(yàn)需求而設(shè)計(jì)的國產(chǎn)化解決方案。其核心性能與本研究的實(shí)驗(yàn)要求高度契合:
標(biāo)準(zhǔn)化煙霧發(fā)生:Aexpo系統(tǒng)依據(jù)ISO3308與CIR國際吸煙標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),可精確設(shè)定吸煙量(15–100 mL可調(diào))、吸煙時間(標(biāo)準(zhǔn)2s/次)、抽吸間隔(6s–60s可調(diào))及吸煙曲線(鐘形/梯形),完全滿足本研究對CORESTA標(biāo)準(zhǔn)抽吸參數(shù)的實(shí)現(xiàn)要求。
精準(zhǔn)的暴露環(huán)境控制:系統(tǒng)的氣液界面暴露平臺(如ACP6)采用輻射流設(shè)計(jì),確保6個獨(dú)立通道間的氣溶膠均一性變異系數(shù)≤5%,為多組平行樣本的對比提供了技術(shù)基石。其溫度控制精度達(dá)37±0.1℃,濕度控制≥95%,完美復(fù)刻了本實(shí)驗(yàn)所需的人體口腔生理微環(huán)境。
長時間穩(wěn)定運(yùn)行:系統(tǒng)支持≥24小時連續(xù)運(yùn)行,配合全自動控制軟件,可實(shí)現(xiàn)每日8小時、持續(xù)21天的無人值守自動化暴露,大幅提升了實(shí)驗(yàn)效率和數(shù)據(jù)一致性。
完整的實(shí)驗(yàn)生態(tài):Aexpo系統(tǒng)不僅包含煙霧發(fā)生器(ASG)和暴露平臺(ACP6),還提供全自動控制軟件,可實(shí)時記錄實(shí)驗(yàn)參數(shù)、保存方案,確保全程可追溯。此外,系統(tǒng)預(yù)留了與各類氣溶膠發(fā)生器(如Collison霧化器)的對接能力,可拓展用于生物氣溶膠、顆粒物等多種研究。
德伯科技致力于通過高性能的國產(chǎn)化設(shè)備,為國內(nèi)科研人員在口腔材料學(xué)、吸入毒理學(xué)、環(huán)境健康等領(lǐng)域的突破性研究提供可靠工具與全方位技術(shù)支持。
結(jié)語
這項(xiàng)發(fā)表于《Journal of Dentistry》的研究,通過精密的體外模型,科學(xué)地證實(shí)了不同煙草產(chǎn)品對牙科美學(xué)修復(fù)材料的影響差異,為臨床實(shí)踐提供了寶貴的循證依據(jù)。它再次提醒我們,在追求美學(xué)效果的同時,必須重視患者的生活方式因素,并提供個性化的指導(dǎo)。而每一項(xiàng)可靠的科學(xué)發(fā)現(xiàn)背后,都離不開像德伯科技Aexpo系統(tǒng)這樣能夠精準(zhǔn)復(fù)刻復(fù)雜環(huán)境的科研設(shè)備的有力支撐。
參考文獻(xiàn)
Huang, Q., Zhao, X., Majeed, S., et al. Effects of cigarette smoke and Tobacco Heating System aerosol on discoloration and staining of ceramic and composite veneers. Journal of Dentistry, 2026.