《Odontology》：Evaluation of physicochemical and antibacterial properties of an experimental adhesive resin containing casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate
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该研究旨在评价添加酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙（casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate, CPP-ACP）的实验性粘接剂的聚合性能、接触角、表面张力、抗菌活性及粘接性能。研究人员通过将CPP-ACP以不
该研究旨在评价添加酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙（casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate, CPP-ACP）的实验性粘接剂的聚合性能、接触角、表面张力、抗菌活性及粘接性能。研究人员通过将CPP-ACP以不同质量分数（1%和3%）掺入常规通用粘接树脂中，制备了实验性粘接树脂组，分别为对照组（不含CPP-ACP）、1% CPP-ACP组和3% CPP-ACP组。研究评价了各组对釉质和牙本质的微剪切粘接强度（microshear bond strength, μSBS）、单体转化率（degree of monomer conversion, DC）、对变异链球菌（S. mutans）和干酪乳杆菌（L. casei）的抗菌活性，以及接触角和表面张力。抗菌活性采用琼脂扩散法测定。所得数据进行统计学分析，显著性水平设定为p<0.05。结果显示，对照组、1% CPP-ACP组和3% CPP-ACP组的DC之间无统计学显著差异（p>0.05），但1% CPP-ACP组与3% CPP-ACP组之间存在统计学显著差异（p<0.05）。根据μSBS测试结果，不同牙体组织（釉质和牙本质）间的μSBS值无显著差异（p>0.05）；就牙本质μSBS而言，1% CPP-ACP组与其他组之间存在统计学显著差异（p<0.05），而对照组与3% CPP-ACP组之间无显著差异（p>0.05）；就釉质μSBS而言，仅对照组与3% CPP-ACP组之间存在显著差异（p<0.05）。在评价粘接树脂对S. mutans的抗菌活性时，随CPP-ACP浓度增加抗菌活性增强（p<0.05），而对L. casei未观察到抗菌活性。接触角和表面张力测试结果表明，各组之间无统计学显著差异（p>0.05）。将CPP-ACP掺入通用粘接树脂中以浓度和基底依赖性的方式影响粘接性能，其中1% CPP-ACP增强牙本质粘接强度，3% CPP-ACP改善釉质粘接。临床意义在于，CPP-ACP改性粘接剂展现出基底特异性优势，1% CPP-ACP增强牙本质粘接强度，3% CPP-ACP改善釉质粘接，这些发现提示定制CPP-ACP浓度可在提供抗菌效果的同时优化粘接性能，且不损害粘接系统的基本性能。
该研究发表于《Odontology》杂志，聚焦于将生物活性剂CPP-ACP整合入牙科粘接系统以开发兼具防龋与再矿化功能的新型生物活性粘接材料。
研究背景方面，复合树脂因优异的美学性能和天然牙结构相似的光学特性，现广泛应用于龋病所致牙体结构缺损的修复。复合树脂通过粘接系统以微机械和化学作用方式与牙体组织结合，使微创备牙技术得以应用，有利于保存健康牙体组织并增强生物相容性。然而，牙体-修复体界面始终是修复体复合结构中最薄弱的环节，热、机械及化学应力的长期作用可导致微间隙形成，引发微渗漏，使细菌侵入修复体下方，导致继发龋的发生。因此，粘接系统的有效性和长期稳定性是修复体临床成功的关键决定因素。近年来，修复材料的功能已从单纯提供结构完整性扩展至抑制龋病（anticariogenic）和促进牙体组织再矿化。研究人员已将氟化物、氯己定、氧化石墨烯、氯化钙、磷酸钙化合物、生物活性玻璃、羟基磷灰石、银纳米颗粒及季铵化合物等多种生物活性剂掺入修复材料中。将生物活性剂加入粘接系统以增强微机械固位和牙体-粘接剂界面生物学稳定性的策略日益受到关注。尽管生物活性玻璃、纳米羟基磷灰石及抗菌单体等已得到广泛研究，但直接将CPP-ACP掺入粘接树脂基质的研究仍较有限。CPP-ACP是一种具有生物活性的再矿化剂，其防龋潜力已得到认可。CPP来源于牛乳酪蛋白中的主要磷蛋白，由稳定钙离子和磷酸根离子的磷酸肽序列组成，这些肽与无定形磷酸钙（ACP）形成复合物，定位于牙面，有助于恢复脱矿釉质和牙本质中的钙磷平衡，从而支持再矿化。因此，CPP-ACP掺入修复材料不仅可通过抑制龋病形成发挥预防作用，还有助于早期釉质病变的修复。此外，CPP-ACP对牙菌斑具有抗菌效应，可减少致龋菌特别是变异链球菌的生长和表面黏附。与其他生物活性剂相比，CPP-ACP的独特之处在于其稳定钙磷离子并在釉质和牙本质表面形成生物可利用离子储库的能力。虽然其再矿化和抗菌效应作为表面处理应用时已得到广泛证实，但该方法的临床有效性在很大程度上依赖于应用类型和频率，且操作耗时。相比之下，将CPP-ACP直接掺入粘接树脂基质可在无需额外临床步骤的情况下，于粘接界面提供局部且持续的生物活性效应，可能改善临床适用性。基于上述背景，研究人员旨在全面评价将文献中研究甚少的生物活性剂CPP-ACP掺入实验性粘接剂后，其在聚合行为、润湿特性（接触角和表面张力）、抗菌活性以及对牙体组织（牙本质和釉质）粘接能力方面的表现，以期为开发有助于提升临床性能和防龋效果的生物活性粘接系统提供新见解。
该研究用到的主要关键技术方法包括：体外实验设计，使用18颗上颌中切牙（用于釉质μSBS测试）和18颗下颌第三磨牙（用于牙本质μSBS测试）作为样本来源；采用琼脂扩散法评价抗菌活性；使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）测定单体转化率；采用微剪切粘接强度测试评价粘接性能，使用万能试验机以1 mm/min速率加载至断裂；使用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）观察粘接界面形态；采用光学接触角测量仪以座滴法测量接触角；使用光学张力计以悬滴法结合Young-Laplace方程计算表面张力；统计学分析采用Shapiro-Wilk检验进行正态性评估，正态分布数据采用单因素方差分析（ANOVA）及Tukey检验，非正态分布数据采用Kruskal-Wallis H检验及Dunn检验，并采用Robust ANOVA处理组别和牙面效应。
研究结果部分：
抗菌活性：当评价不含CPP-ACP、含1%和3% CPP-ACP的粘接树脂的抗菌活性时，观察到三种变异对所有L. casei均未形成抑制圈。相反，各组对S. mutans的抗菌活性存在统计学显著差异（p=0.017），3% CPP-ACP组抗菌活性最高，其次是1% CPP-ACP组；3% CPP-ACP组与对照组相比有显著更强的抗菌活性（p<0.05），而对照组与1% CPP-ACP组之间、1% CPP-ACP组与3% CPP-ACP组之间无显著差异（p>0.05）。
单体转化率：各组在单体转化率方面存在统计学显著差异（p=0.019），3% CPP-ACP组单体转化率最高（55.10%），其次为对照组（52.38%）；对照组与1% CPP-ACP组和3% CPP-ACP组之间的差异无统计学意义（p>0.05），而1% CPP-ACP组与3% CPP-ACP组之间存在统计学显著差异（p<0.05）。
微剪切粘接强度：当不考虑粘接基底分析粘接强度时，各组之间存在统计学显著差异（p=0.031），1% CPP-ACP组平均粘接强度最高（21.67 MPa），其次为3% CPP-ACP组（19.71 MPa）和对照组（17.47 MPa）；对照组与两个CPP-ACP组均有显著差异（p<0.05），而1% CPP-ACP组与3% CPP-ACP组之间无显著差异（p>0.05）。按粘接基底评价时，釉质（19.83 MPa）与牙本质（18.48 MPa）的粘接强度值无统计学显著差异（p=0.400）。综合考虑组别和牙体组织时，粘接强度值存在统计学显著差异（p=0.002）。各组内釉质和牙本质粘接强度比较显示，对照组和1% CPP-ACP组内无统计学显著差异（p>0.05），而3% CPP-ACP组内存在显著差异（p<0.05）。就牙本质粘接强度而言，1% CPP-ACP组（22.32 MPa）与其他组之间存在统计学显著差异（p<0.05），对照组（17.48 MPa）与3% CPP-ACP组（16.66 MPa）之间无显著差异（p>0.05）。就釉质粘接强度而言，对照组（17.35 MPa）与3% CPP-ACP组（22.44 MPa）之间存在显著差异（p<0.05），而1% CPP-ACP组（19.35 MPa）与其他组相比无统计学显著差异（p>0.05）。μSBS测试后的断裂模式分析显示，釉质和牙本质标本中主要为粘接失败，各组之间无统计学显著差异（p>0.05）。FE-SEM粘接界面形态分析显示，1% CPP-ACP组的树脂标签密度和长度大于对照组，更 notably 大于3% CPP-ACP组。
接触角：各组粘接树脂的平均水接触角为28°，对照组、1% CPP-ACP组和3% CPP-ACP组的平均接触角分别为24°、20°和22°，各粘接树脂之间无统计学显著差异（p>0.05）。
表面张力：水的平均表面张力测量值为70 mN/m，对照组、1% CPP-ACP组和3% CPP-ACP组的平均表面张力值分别为28、26和27 mN/m，各粘接树脂之间无统计学显著差异（p>0.05）。
讨论部分总结：CPP-ACP作为一种由酪蛋白来源的磷酸肽稳定无定形磷酸钙形成的复合物，其再矿化促进效应在科学文献中已得到充分证实，该复合物对牙面具有高亲和力，可实现钙磷离子的局部释放，支持羟基磷灰石晶体重建。除再矿化效应外，CPP-ACP还具有抗菌潜力，可通过钙离子干扰细菌代谢及缓冲菌斑pH值来抑制酸性环境，从而减少致龋微生物如变异链球菌的黏附和增殖。本研究中，CPP-ACP改性粘接树脂对S. mutans形成了明显的抑制圈，且随CPP-ACP浓度增加抗菌活性增强，但CPP-ACP对L. casei无抗菌效果，这可能与L. casei的最低抑菌浓度、CPP-ACP的纯度和配方差异以及方法学不同有关。关于单体转化率，各组间总体无显著差异，但3% CPP-ACP组略高，可能与钙磷离子与自由基的相互作用、黏度增加导致的凝胶效应以及CPP-ACP吸收溶剂后减少总体溶剂含量有关。在粘接强度方面，CPP-ACP的掺入以浓度和基底依赖性方式影响粘接性能：1% CPP-ACP增强牙本质粘接强度，可能与该浓度改善树脂渗透、促进树脂标签形成有关；而3% CPP-ACP虽改善釉质粘接，却降低了牙本质粘接强度，这可能是由于填料含量增加导致单体密度降低、黏度增加阻碍了粘接剂向牙本质胶原网络的充分渗透。值得注意的是，3% CPP-ACP组的牙本质粘接强度（16.66 MPa）仍落在临床可接受范围（15-20 MPa）内。釉质因结构致密、羟基磷灰石含量高且缺乏胶原基质，对粘接剂黏度和渗透动态变化敏感性较低。接触角和表面张力测试结果提示，所掺CPP-ACP浓度较低，未显著改变粘接剂的润湿特性。
研究结论：该研究结果表明，将CPP-ACP掺入粘接树脂在牙科实践中具有潜在优势。具体而言，将CPP-ACP掺入所测试的通用粘接树脂中以浓度和基底依赖性的方式影响粘接性能，其中1% CPP-ACP增强牙本质粘接强度，3% CPP-ACP改善釉质粘接，同时在琼脂扩散条件下对S. mutans产生增大的抑制圈，并保持可接受的聚合效率。这些发现提示CPP-ACP可能是临床应用中改性粘接材料的有前景的组分，可提供潜在的功能性和抗菌性优势。
