评估不同实验条件下树脂水门汀与氧化锆瓷之间的剪切粘接强度（SBS）。
使用计算机辅助设计与制作（CAD/CAM）设备切割并烧结制作6个边长为2 cm的正方体氧化锆试件。按不同实验条件将8种双固化树脂水门汀分为13组（n = 20）：（1）Monobond N + Multilink N（MMN组）；（2）Ivoclean + Monobond N + Multilink N（IMM组）；（3）Ivoclean + Monobond N + Multilink N[无喷砂，IMM（ns）组]；（4）Tetric N-Bond Universal + Multilink Speed（TUM组）；（5）Multilink Speed（MLS组）；（6）Z-Prime Plus + TheraCem（ZPT组）；（7）Z-Prime Plus + Duo-Link（ZPD组）；（8）Single Bond Universal + RelyX U200（SRU组）；（9）RelyX U200（RXU组）；（10）Single Bond Universal + RelyX Ultimate Clicker（SRU组）；（11）OptiBond Versa + Kerr NX3（OVK组）；（12）Clearfil Universal Bond + Clearfil SAC（CUS组）；（13）Clearfil SAC（SAC组）。将每组树脂水门汀自混合注入透明模具并将其无压力置于氧化锆面后进行光照固化。所有试件在37 ℃水中存储24 h后进行SBS测试。采用SPSS 19.0软件One-Way ANOVA（P<0.05）对SBS进行统计学分析。利用电子体视显微镜观察氧化锆端断裂界面。
本实验中13组树脂水门汀的SBS（单位：MPa）降序排列依次为：OVK（27.51 ± 3.65）>IMM（27.28 ± 3.79）>SRC（26.77 ± 3.62）>CUS（25.36 ± 3.10）>TUM（25.22 ± 4.88）>ZPD（23.96 ± 6.25）>MLS（23.13 ± 2.74）>MMN（23.07 ± 3.71）>SAC（22.20 ± 3.59）>IMM（ns）（21.99 ± 3.50）>SRU（19.19 ± 2.27）>ZPT（18.62 ± 2.08）>RXU（15.04 ± 4.02）。
（1）不同树脂水门汀的SBS具有材料依赖性；（2）在氧化锆表面进行喷砂处理、使用专用清洗剂或将通用型粘接剂作为底漆使用有利于提高树脂水门汀的SBS。
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近年来，得益于计算机辅助设计与制作（CAD/CAM）技术的逐渐普及[1,2]，以及氧化锆陶瓷良好的机械性能与生物相容性[3]，氧化锆陶瓷修复材料在口腔医学领域得到广泛应用[4,5]。尽管氧化锆具有其他陶瓷类材料无法比拟的机械性能，但是剪切粘接强度（shear bond strength，SBS）的不足仍是临床应用中函待解决的问题[6,7,8]。临床粘接前通常采用机械喷砂与化学预处理的方法以确保氧化锆修复体粘固的稳定性[9]。
树脂水门汀的成分在发展过程中不断的优化与改善，以此获得了更好的粘接效果并使之成为了临床常用的间接修复体的粘固剂[10]。与传统树脂水门汀相比，新型自粘接双固化树脂水门汀减少了临床操作的步骤与时间[11]。另一方面，通用型粘剂与氧化锆专用处理剂的出现也为氧化锆陶瓷修复体的临床粘固操作提供了新的搭配与选择[12,13]。
临床使用的树脂水门汀品目繁多，针对不同品牌树脂水门汀的对比研究却鲜有文献报道。本研究旨在评估13组常见树脂水门汀在不同实验条件下与氧化锆陶瓷的SBS，分析改善SBS的方法。本研究的3个实验假设为：（1）不同树脂水门汀的SBS差异无统计学意义；（2）喷砂与清洁剂的使用对SBS无影响；（3）通用型粘接剂作为底漆使用对自粘接双固化树脂水门汀SBS无影响。
通用型粘接剂Tetric N-Bond Universal（义获嘉，列支敦士登）、Single Bond Universal（3M，美国）、Clearfil Universal Bond（可乐丽，日本）、OptiBond Versa Liquid 2（Kerr，美国）；氧化锆专用处理剂Z-Prime Plus（BISCO，美国）；通用硅烷预处理剂Monobond N（义获嘉，列支敦士登）；树脂水门汀Multilink N（义获嘉，列支敦士登）、Multilink Speed （义获嘉，列支敦士登）、TheraCem（BISCO，美国）、DUO-Link（BISCO，美国）、RelyX U200（3M，美国）、RelyX Ultimate Clicker（3M，美国）、Nexus 3（Kerr，美国）、Clearfil SAC（可乐丽，日本）。
使用CAD/CAM设备将氧化锆陶瓷（炫彩锆，A3色；深圳爱尔创）切割成边长为2 cm的正方体试件6块。烧结48 h后，每组实验采用随机数字表法选择2个锆块，每个锆块随机选择其6个界面中的1个界面，累计13组用于实验。其中，12组试件的粘接面用氧化铝喷砂处理（氧化铝颗粒尺寸125 μm，喷砂距离10 mm，压强2.5 bar，时间15 s）。喷砂后，将界面向下超声清洗3 min后吹干备用。
根据不同使用方法，如是否使用清洁剂（组1/组2）、是否喷砂（组2/组3）、是否使用通用型粘接剂作为底漆处理剂（组4/组5、组8/组9、组12/组13）、氧化锆专用处理剂搭配不同树脂水门汀（组6/组7）、不同品牌的树脂水门汀套装（组10/组11）进行分组，将8种树脂水门汀分为13组，具体表面处理方法如表1所示。
树脂水门汀分组与氧化锆试件表面处理方法
树脂水门汀分组与氧化锆试件表面处理方法
| 树脂水门汀组别 | 氧化锆试件表面处理方法 |
|---|---|
| 1. MMN组（Monobond N + Multilink N） | Monobond N涂布15 s，反应60 s，风吹10 s |
| 2. IMM组（Ivoclean + Monobond N + Multilink N） | Ivoclean涂布60 s，冲洗20 s，风吹10 s |
| 3. IMM（ns）组（无喷砂） | Monobond N涂布15 s，反应60 s，风吹10 s |
| 4. TUM组（Tetric N-Bond Universal + Multilink Speed） | Tetric N-Bond Universal涂布20 s，风吹10 s，光固化10 s |
| 5. MLS组（Multilink Speed） | 无 |
| 6. ZPT组（Z-Prime Plus + TheraCem） | Z-Prime Plus涂布15 s，重复1次，风吹10 s |
| 7. ZPD组（Z-Prime Plus + DUO-Link） | Z-Prime Plus涂布15 s，重复1次，风吹10 s |
| 8. SRU组（Single Bond Universal + RelyX U200） | Single Bond Universal涂布20 s，风吹10 s，光固化10 s |
| 9. RXU组（RelyX U200） | 无 |
| 10. SRC组（Single Bond Universal + RelyX Ultimate Clicker） | Single Bond Universal涂布20 s，风吹10 s，光固化10 s |
| 11. OVK组（OptiBond Versa B液+ Nexus 3） | OptiBond Versa Liquid 2涂布20 s，风吹20 s，光固化20 s |
| 12. CUS组（Clearfil Universal Bond + Clearfil SAC） | Clearfil Universal Bond涂布20 s，风吹10 s，光固化10 s |
| 13. SAC组（Clearfil SAC） | 无 |
制作内径为2 mm，外径为4 mm，高度为3 mm的透明圆柱形模具。将树脂水门汀注入模具后无压力置于氧化锆试件表面，四周分别使用LED光固化灯（Kerr Demi Plus，Kerr，美国）光固化20 s。光固化后，将试件置于37 ℃恒温水浴锅（Polystat，Colle-Parmer，美国）水储24 h后取下透明模具进行剪切强度测试（WDS-200，1 mm/min，温州韦度电子有限公司）。本实验中每组样本总数为32个，按照公式P = F/S（P为试件的剪切粘接强度，F为试件脱落时所承受的剪切力，S为试件的横截面积；单位：Pa）将测试结果按降序排列分别去除6个最高值与最低值后作为样本测试结果（n = 20）。具体操作流程见图1。
使用体视电子显微镜观察氧化锆端断裂界面形态。断裂模式分为以下3类：Ⅰ类，残余树脂水门汀面积<粘接界面的1/3，表明界面SBS低；Ⅱ类，粘接界面的1/3<残余树脂水门汀面积<粘接界面的2/3，表明界面SBS中等；Ⅲ类，残余树脂水门汀面积>粘接界面的2/3，表明界面SBS高。
采用SPSS 19.0统计软件One-Way ANOVA单因素方差分析和Games-Howell两两比较法对本实验13组SBS数据进行统计学分析，检验水准α = 0.05。
本实验中，OVK组SBS高于其他各组，但与IMM组、SRC组、CUS组、TUM组和ZPD组差异无统计学意义（P>0.05）；IMM组SBS显著高于MMN组与IMM（ns）组（P<0.05），但MMN组与IMM（ns）组差异无统计学意义（P>0.05）；ZPD组结果显著高于ZPT组（P<0.05）；将通用型粘接剂作为底漆处理剂的TUM组、CUS组与SRU组的结果分别高于与之对应的MLS组（P>0.05）、SAC组（P<0.05）与RXU组（P<0.05）。SBS测试结果见图2。
断裂模式结果中，MLS组全部为Ⅲ类；IMM组、MMN组、IMM（ns）组与ZPT组以Ⅱ类为主；其余各组以Ⅰ类为主。断裂模式分析结果见图3。
SRC组、IMM组、OVK组、CUS组与ZPD组以Ⅰ类、Ⅱ类断裂模式为主（Ⅰ类为残余树脂水门汀面积<粘接界面的1/3，Ⅱ类为粘接界面的1/3<残余树脂水门汀面积<粘接界面的2/3），而MLS组中全部为Ⅲ类断裂模式（残余树脂水门汀面积>粘接界面的2/3）。各组典型断裂界面形态见图4。
本研究结果显示，在同一种水门汀在氧化锆表面处理方法不同条件下（组2/组3）、相同品牌的不同树脂水门汀之间（组6/组7）以及不同品牌树脂水门汀之间（组5/组9/组13）的SBS差异均有统计学意义（P<0.05）。因此，本实验假设1：不同树脂水门汀的SBS差异无统计学意义被否认。
临床工作中为增强氧化锆陶瓷的粘接效果，通常采用物理喷砂处理与化学反应相结合的方法增强粘接强度[14]。喷砂处理作为技工室最常用的处理方法，可以增加氧化锆表面的粗糙度与表面反应能[12,15]。含有铝与硅成分的颗粒嵌入氧化锆表面使硅烷偶联剂能够一定程度发挥增强氧化锆粘接效果的作用[16]。因此，锆基陶瓷在喷砂处理后可以使用含有硅烷耦联剂成分的Monobond N作为底漆用于氧化锆陶瓷的粘接前处理[17]。实验证实，颗粒尺寸为125 μm的喷砂处理可显著提高氧化锆的SBS[18]。因此，本实验进行前在技工室采用直径为125 μm的氧化铝（Al2O3）颗粒对氧化锆面进行喷砂处理，以模拟临床实际情况下不同树脂水门汀的实际粘接表现。
在临床实际工作中，在使用树脂水门汀粘固前通常需要将修复体在患者口中反复试戴以便进行调改。当唾液接触内冠表面后，会在几秒钟之内形成不可见的有机薄膜，水洗后仍会残留并且会降低粘接强度[19]。Ivoclean为强碱性清洁液，具有去除口内试戴时附着于内冠表面的蛋白质的作用[15]。尽管本实验中并未使用唾液对其实际效果进行证实，但使用Ivoclean的IMM组的SBS显著高于IMM（ns）组与MMN组（P<0.05）。该结果表明，Ivoclean可促进10-MDP与氧化锆的化学结合[15]进而提升树脂水门汀与氧化锆之间的SBS[7]。实验结果表明，是否进行喷砂（组2/组3）与是否使用清洁剂（组1/组2）均可对SBS产生显著影响（P<0.05）。因此，本实验假设2：喷砂与清洁剂的使用对SBS无影响被否认。
本实验中的3种通用型粘接剂（Tetric N-Bond Universal、Single Bond Universal、Clearfil Universal Bond）与氧化锆处理剂（Z-Prime Plus）均含有酸性功能单体10-甲基丙烯酰氧葵基二羟基磷酸酯（10-methacryloyloxydecyl dihydrogtn phosphate，10-MDP）成分。10-MDP一端为双键"C=C"，另一端为磷酸基团"-OP（OH）2"，两端分别具有疏水性与亲水性。疏水端的乙烯基可以与聚合前树脂水门汀基质中的"C=C"双键发生加聚反应完成固化过程与树脂单体共聚，而亲水端的磷酸基团与牙本质小管中羟基磷灰石的钙离子通过离子键结合，形成一层疏水的纳米层，可有效增强牙本质粘接的耐久性避免因水解导致的粘接强度下降[20]，磷酸基团还可以与氧化锆表面"O-Zr-O"分子之间形成"-P-O-Zr-"共价键从而实现稳定的化学结合[21,22]。尽管本实验中的两种自粘接双固化树脂水门汀（Multilink Speed、Clearfil SAC）中也含有10-MDP成分，但当通用型粘接剂作为底漆使用时Multilink Speed的SBS得到了显著提高（P<0.05），因此含有10-MDP成分的通用型粘接剂可以作为氧化锆底漆处理剂使用[22,23]。由于通用型粘接剂对Clearfil SAC并无显著影响，因此本实验假设3：通用型粘接剂作为底漆使用对自粘接双固化树脂水门汀SBS无影响被部分否认。
本实验中OptiBond Versa Liquid 2与Nexus 3的组合取得了最高的SBS，结果与此前报道相一致[24]。DUO-Link与TheraCem两种树脂水门汀需要与氧化锆专用处理剂Z-Prime Plus搭配使用。实验结果表明，TheraCem的SBS显著低于DUO-Link（P<0.05），但其Ⅱ类断裂比例却明显高于DUO-Link。这可能是由于TheraCem中添加了具有中和作用的硅酸钙成分，由于在混合调拌过程中树脂水门汀内部pH值上升过快可使内聚断裂比例增加[25]，最终导致TheraCem SBS下降。
在不使用通用型粘接剂作为底漆处理条件下，自粘接双固化树脂水门汀Multilink Speed的断裂模式全部为Ⅲ类，并且SBS高于Clearfil SAC（P>0.05）与RelyX U200（P<0.05）。该结果表明，Multilink Speed可与氧化锆表面形成良好的化学结合。RelyX U200的SBS显著低于RelyX Ultimate Clicker（P<0.05），其原因在于：RelyX U200中含有的氟离子、钙离子等成分在调拌过程中引发中和反应抑制了酸性单体成分的作用[26]；另一方面还要归因于RelyX U200所含有的有机磷酸酯单体成分并非10-MDP及其含量所致[27]。尽管已有文献报道加压可以增加RelyX U200与牙本质的粘接强度[28]，但本实验采用无压力放置实验试件旨在单纯评估各品牌树脂水门汀与氧化锆面之间的化学结合效果。压力对不同树脂水门汀与氧化锆SBS的影响有待进一步验证。
本研究中各组SBS结果均大于10 MPa，均可满足临床所需粘接强度要求[29]。
基于本实验结果，可以得出以下结论：（1）树脂水门汀的SBS具有材料依赖性；（2）在氧化锆表面进行喷砂处理、使用专用清洗剂以及将通用型粘接剂作为底漆使用或将有利于提高树脂水门汀的SBS。
所有作者均声明不存在利益冲突
