背景:随着经济的不断进步,人们生活水平的不断提高,口腔疾病开始逐渐被人们重视。龋齿是口腔中最常见的,也是最容易被忽视危害的疾病之一。目前临床上主要使用直接树脂修复术来保守治疗龋病,然而学者们并不满足于仅仅制止局部龋坏病变的发展,希望能找到一种方法使龋病能被"治愈"。龋病的发展是从脱矿再矿化过程的失衡开始,因而学者们尝试再矿化脱矿的牙本质,从而使得龋坏逆向发展。牙本质仿生再矿化理论进入了人们的视野。牙本质由成牙本质细胞产生的生物矿物构成,无机成分主要为羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA),在HA形成过程中,成牙本质细胞分泌的Ⅰ型胶原和非胶原蛋白(non-collagenous proteins,NCP)发挥了重要作用。仿生再矿化技术主要是模拟有机基质在矿化中起的调控作用,从而使得HA晶体形成。在这次实验中,我们选择使用聚丙烯酸(polyacrylic acid,PAA)稳定的亚稳态无定形磷酸钙(Amorphous calcium phosphate,ACP)转化为羟基磷灰石(hydroxyaptite,HAP)并促进脱矿牙本质的仿生再矿化。在实验中评估再矿化的效果从而选择更好的再矿化手段就是非常必要的,评估的手段有很多,包括扫描电镜、透射电镜、傅立叶红外分析以及纳米压痕等等,其中纳米压痕是相对直接有效的,仿生再矿化的效果可以通过数据直观观察。然而大部分实验都是在体外进行,在体外实验中并没有完全模拟人体生理环境。在人的正常口腔环境中,不得不考虑牙髓压力这一重要因素。我们在实验中希望在尽可能模拟牙髓压力的条件下进行牙本质仿生再矿化的机械性能检测,检测项目选择了相对直接的纳米压痕测试。目的:本实验拟探究牙髓压力的存在是否会对仿生再矿化的牙本质的机械性能产生影响。采用纳米压痕表征仿生再矿化牙本质硬度情况,并尝试解释原因。方法:1.样品制备:将实验用牙共计24颗,用超薄切片机垂直牙长轴方向切除牙齿冠部约2mm的牙釉质,再垂直于牙长轴方向切除牙齿冠部釉牙骨质界以下1mm的部分,得到厚度约为5mm的牙块。去除髓腔软组织后,用树脂充填一半髓腔,依次用600、800、2000目的砂纸抛光冠部牙本质面,并用超声下处理10 min。然后在室温25℃下,以35%磷酸溶液酸蚀样本10s,大量二蒸水冲洗,并保持润湿状态,备用。2.再矿化液配制:配制25mL浓度为0.25mol/L的氯化钙溶液,加入Tris缓冲液,并调节PH,将溶液酸碱度范围稳定在7.4-7.5。加入一定量的PAA溶液使其在钙液中的终浓度为35μg/ml。配置浓度为0.15mol/L的磷酸氢二钠溶液25ml,备用。将磷酸氢二钠溶液以缓慢速度滴定至氯化钙溶液,同时不断滴加1mol/L的氢氧化钠溶液以控制PH稳定在7.4-7.5,最终获得钙磷矿化液,加入50ul的0.2wt%的NaN3溶液用以抑制细菌增殖。配置好的矿化液保存在同规格的100 ml无菌烧杯中,备用。3.设计两个空白组,一组为仅酸蚀,另一组为不作处理。设计5个实验组(N=2),于矿化液中分别放置1,2,3,5,7天后取出。4.样本取出后,进行乙醇脱水处理及六甲基二硅胺(hexamethyldisilazane,HMDS)处理后,用纳米压痕检测仪检测牙本质再矿化部分的力学性能。结果:在不同天数条件下,再矿化牙本质的力学性能有明显的差异(P≤0.01)。牙髓压力对再矿化牙本质的力学性能也有显著的影响(P≤0.01)。在有牙髓压力情况下,脱矿牙本质再矿化的效果有显著下降。结论:相比于无牙髓压力,牙髓压力的存在会显著降低再矿化牙本质的形成进度,这可能是由于压力通过牙本质小管使得再矿化进程减缓。