载Cu-ZnO牙科饰面瓷的制备及抗菌性能

摘要

目的 探讨载Cu-ZnO牙科饰面瓷的抗菌性能、生物相容性及机械性能，为研发新型牙科饰面瓷提供实验基础。方法 通过球磨法将纳米Cu-ZnO按照质量百分比0 wt%、1 wt%、2 wt%、3 wt%、4 wt%、5 wt%、6wt%掺杂到用于修复体饰面瓷的IPS E.max Ceram瓷粉中，经高温烧结制备出直径20 mm、厚度2 mm的圆柱形试件。使用扫描电镜观察纳米Cu-ZnO及试件进行表征，观察其表面形貌。采用平板菌落计数法对大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的抗菌效果进行定量研究。使用CCK-8法评价试件对小鼠成纤维细胞（L929）的体外细胞毒性，并使用荧光显微镜进行细胞活死染色观察。将试件进行三点弯曲强度实验，检测改性后的IPS E.max Ceram饰面瓷的机械性能。结果 扫描电镜下可见块状样结构的Cu-ZnO嵌合于饰面瓷之中。当载纳米Cu-ZnO为1 wt%～4 wt%时试件的抗菌率分别对应为24.85%、67.94%、96.92%、99.99%,0 wt%组与其他浓度组间的差异有统计学意义（F=23.308,P=0.001）。各组与小鼠成纤维细胞（L929）共培养1、3 d后细胞相对增殖率均大于80%，各组间差异无统计学意义，共培养24 h后L929细胞形态正常。试件弯曲强度随Cu-ZnO浓度增加表现为先上升后下降的趋势，载3 wt%纳米Cu-ZnO试件弯曲强度达到最大值（84.72±6.82）MPa，各组间差异无统计学意义（F=0.633,P=0.702）。结论 掺杂3 wt%纳米Cu-ZnO的IPS E.max Ceram饰面瓷经750℃的高温烧结后，对E.coli的抗菌率大于96%，弯曲强度达到最大值（84.728±6.82）MPa，且无明显细胞毒性。

关键词

纳米铜 / 纳米氧化锌 / 纳米材料 / 纳米铜锌复合抗菌剂 / 抗菌性能 / 生物相容性 / 弯曲强度 / 热膨胀系数 / IPS E.max Ceram饰面瓷 / 饰面瓷

基金资助

国家自然科学基金项目（82160194）; 江西省自然科学基金项目（20181ACB20022）