《Crystals》：Cavity Disinfection with Magnesium Oxide Nanoparticles and Clp6-Functionalized MgONPs: Smear Layer Removal and Bond Strength to Caries-Affected Dentin
Mohammad H. AlRefeai and
Fahad Alkhudhairy
编辑推荐：
该研究旨在评估氯己定（chlorhexidine, CHX）、二氢卟吩p6介导的光动力疗法（photodynamic therapy, PDT）、氧化镁纳米颗粒（magnesium oxide nanoparticles, MgONPs）及Clp6功能化MgO
该研究旨在评估氯己定（chlorhexidine, CHX）、二氢卟吩p6介导的光动力疗法（photodynamic therapy, PDT）、氧化镁纳米颗粒（magnesium oxide nanoparticles, MgONPs）及Clp6功能化MgONPs对两步法酸蚀冲洗粘接剂与龋坏影响牙本质（caries-affected dentin, CAD）间玷污层（smear layer, SL）去除效果及剪切粘接强度（shear bond strength, SBS）的影响。研究纳入75颗具有咬合面龋损、国际龋病检测与评估系统（International Caries Detection and Assessment System, ICDAS）评分为4或5的人类恒磨牙，其中25个样本制备成厚度为2 mm的牙本质盘，剩余样本与25个牙本质盘随机分配至5个消毒组（每组n=15，含10颗牙及5个牙本质盘）：Ⅰ组为对照组，Ⅱ组为2% CHX组，Ⅲ组为Clp6介导PDT组，Ⅳ组为MgONPs组，Ⅴ组为Clp6功能化MgONPs组。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）评估SL去除效果、表征纳米颗粒并进行能量色散X射线光谱（energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDX）分析；对50个CAD样本进行酸蚀、第五代粘接剂应用及复合树脂堆塑后，分别使用万能试验机与体视显微镜评估SBS及失效模式。结果显示，Ⅳ组（MgONPs）样本的SL清洁度最高（1.11±0.13），SBS值最大（10.32±0.18 MPa）；Ⅰ组（未消毒）样本的SL去除效果最差（2.87±0.94），粘接强度最低（7.42±0.25 MPa）。研究表明，MgONPs有望作为窝洞消毒剂使用，其可有效去除CAD表面的SL并提升粘接完整性。
本研究针对微创牙科中部分去龋技术保留的龋坏影响牙本质（CAD）存在的临床难题展开。CAD因矿物含量降低、胶原结构破坏及牙本质小管形态改变，会阻碍树脂渗透，降低树脂-牙本质剪切粘接强度（SBS）；同时龋洞预备产生的玷污层（SL）会形成物理屏障，影响粘接剂渗透，且传统消毒方式如氯己定（CHX）对SL去除及粘接强度的影响尚存争议，二氢卟吩p6（Clp6）介导的光动力疗法（PDT）作为替代方案的相关效应尚未明确。纳米颗粒因高比表面积具备优异消毒潜力，其中氧化镁纳米颗粒（MgONPs）在根管消毒中已显示出良好的SL清除效果，但其作为窝洞消毒剂的作用仍需验证；而将光敏剂负载于纳米载体的策略可提升抗菌效果，但此类复合体系对SL去除及粘接性能的影响仍属空白。基于此，研究人员开展体外实验，比较CHX、Clp6-PDT、MgONPs及Clp6功能化MgONPs对CAD表面SL去除及第五代酸蚀冲洗粘接剂SBS的影响，研究成果发表于《Crystals》。
研究采用75颗符合ICDAS 4~5分的人类下颌恒磨牙构建样本队列，经标准化去龋及SL制备后，随机分为5组开展干预；通过扫描电子显微镜（SEM）结合Hülsmann评分评估SL去除效果，采用万能试验机测试SBS，体视显微镜分析失效模式，所有操作严格遵循体外研究报告规范（CRIS）及伦理要求。
研究结果如下：
3.1 纳米颗粒表面表征
SEM显示MgONPs呈球形至类球形形态，伴团聚形成的菜花状聚集体；能量色散X射线光谱（EDX）证实其主要元素为镁（Mg，63.3%）与氧（O2，36.67%）。Clp6功能化MgONPs表面形貌更粗糙不规则，可见均匀分布的涂层，证实Clp6成功偶联于纳米颗粒表面。
3.2 玷污层去除评估
MgONPs组SL清洁度评分最优（1.11±0.13），SEM可见牙本质小管完全开放，无残留 amorphous 碎屑，管周与管间牙本质界限清晰；对照组、CHX组及Clp6-PDT组评分无统计学差异（分别为2.87±0.94、2.73±0.99、2.84±0.86），SEM均显示小管口被厚层SL覆盖；Clp6功能化MgONPs组评分（1.56±0.17）显著优于前三组，但低于MgONPs组，SEM显示小管呈部分开放状态。
3.3 剪切粘接强度测试
MgONPs组SBS最高（10.32±0.18 MPa），对照组最低（7.42±0.25 MPa）；CHX组（7.26±0.27 MPa）与Clp6-PDT组（7.23±0.32 MPa）与对照组无显著差异；Clp6功能化MgONPs组（8.95±0.23 MPa）显著高于前三组，但低于MgONPs组。
3.4 失效模式评估
对照组、CHX组、Clp6-PDT组均以界面粘接失效为主（占比50%、50%、60%），表明粘接界面为最薄弱环节；MgONPs组以牙本质内聚失效为主（60%），仅20%为粘接失效，提示粘接强度已超过牙本质自身强度；Clp6功能化MgONPs组以混合失效为主（50%），性能介于前两组之间。
讨论部分指出，MgONPs的优异表现源于其碱性表面化学特性（pH 10.5~12.5），水合后生成的氢氧化镁可化学溶解SL的无机组分，同时高比表面积增强了与牙面的接触效率，促进树脂突形成与混合层构建。CHX因缺乏矿化组织溶解能力，且可能吸附于牙本质小管壁阻碍单体渗透，故未改善粘接性能；Clp6-PDT则可能因光敏剂与牙体钙离子的复合物沉积形成物理屏障，限制粘接剂渗透。Clp6功能化MgONPs的中间性能来自MgONPs的SL清除作用与Clp6光活化产物的拮抗效应，未来需优化Clp6负载量与光照参数以平衡抗菌与粘接性能。研究局限性在于体外环境无法模拟口腔动态负荷与微生物环境，单一粘接系统的结果外推需谨慎。
结论部分明确：MgONPs在SL去除及CAD粘接强度提升方面均显著优于其他测试试剂，Clp6功能化MgONPs次之，CHX与Clp6-PDT效果与未消毒对照组相当；失效模式结果与SBS数据一致，MgONPs组以牙本质内聚失效为特征，证实其可获得最优粘接完整性。该结果为MgONPs作为新型窝洞消毒剂的应用提供了实验依据，但仍需体内研究与长期临床试验验证其临床转化价值。
