牙科应用PMMA粉末含负离子粉的聚甲基丙烯酸甲酯义齿基托材料抗菌性能研究
制备含负离子粉的义齿基托树脂，并评估不同负离子粉含量的义齿基托树脂的抗菌效果以用于临床。方法：采用原位聚合法制备含负离子粉的义齿基托材料，分别制备50mm×50mm×2mm的标准样本。采用薄膜接触法测试抗菌性能。实验菌：金黄色葡萄球菌（ATCC6538）、大肠杆菌（ATCC8099）。结果：随着负离子粉用量的增加，复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率呈上升趋势，表面残留细菌数呈下降趋势。当负离子粉含量为2%时，复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制率分别为77.9%和80.3%。当添加比例为5%时，复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率分别达到98.2%和99.1%。结论：负离子粉含量大于2%（重量比）的义齿基托材料具有较强的杀菌性。
️ 一、介绍
聚甲基丙烯酸甲酯是一种常用于制作可摘局部义齿和全口义齿基托的材料，具有成本低、操作简便和易于修复的优点。义齿基托材料表面的粗糙度和疏水性等问题会促进微生物在义齿基托表面的黏附，并加速生物膜的形成。长期佩戴义齿后，义齿基托进入口腔，容易导致义齿性口炎。预防义齿性口炎已成为牙科从业者共同需要解决的重要问题之一。研究表明，白色念珠菌通常被认为是义齿基托材料表面的主要致病菌。它容易黏附在义齿基托材料表面且难以清洁，常常导致炎症的发生。抗真菌治疗虽然有一定效果，但抗真菌药物可能导致耐药菌株的出现。我们设想将含有抗菌成分的材料添加到义齿基托材料中，希望通过其复合材料的作用来对抗口腔常见细菌，减少义齿基托材料表面的细菌数量，从而达到预防义齿性口炎的作用。研究表明，含有5%重量比银抗菌剂的复合树脂在蒸馏水中浸泡三个月后，仍能抑制变形链球菌的生长，并且其抗压强度和抗弯强度不受影响。研究表明，通过溶胶-凝胶法使用Na₂SiO₃作为涂层剂制备的阴离子粉末具有优异的分散性和抗菌性能。并且成功开发了含有不同浓度负离子粉末的功能涂层，对其抗菌性能进行了研究，结果表明，含有负离子粉末的功能涂层具有抗菌性能。我们提出将其添加到义齿基托材料中，制备含有负离子粉末的义齿基托材料，并研究含有负离子粉末复合树脂的抗菌性能，为未来的临床应用提供一定的理论依据和实验基础。
️ 二、实验材料与设备
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️ 三、样品制备方法
未经处理的负离子粉末通过球磨混合方法分别以0%、1%、2%、3%、4%和5%的重量比添加到义齿基托材料中，转速为900 rpm，时间为1小时。根据义齿基托的制造工艺，将复合义齿粉和义齿水按照2:1（重量比）混合，用不锈钢刀搅拌均匀并轻轻摇晃。当达到面团期时，将混合物填充到石膏模型中，覆盖聚乙烯薄膜，缓慢加压后打开模具，撕去聚乙烯薄膜，去除周围的多余材料，然后盖上模具并用压机压紧。将样品放入冷水中煮沸，熄火后浸泡30分钟，煮沸20分钟，冷却至室温后打开模具，取出类似胚胎的样品，用500目、600目和800目的水砂纸进行打磨和抛光，使上下表面平行且光滑。使用上述方法制备了尺寸为50 mm × 50 mm × 2 mm的标准样品，并对它们进行编号。
️ 四、抗菌性能测试
采用国家薄膜附着法（QB/T 2591-2003）进行抗菌测试。实验菌株：金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）、大肠杆菌（ATCC 8099）。实验步骤：使用高温高压消毒法对含有负离子粉末（0%、1%、2%、3%、4%、5%重量比）的义齿基托材料（50 mm × 50 mm × 2 mm）进行消毒，分别吸取10 µL浓度为5×10⁶ CFU/ml的细菌液滴加到样品表面，覆盖无菌聚乙烯薄膜，使其均匀分布。然后将样品放入10 ml PBS溶液中，在无菌摇床中摇晃1分钟。分别取50 µL接种于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的营养琼脂平板上。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌在有氧条件下培养24小时后计数菌落。抗菌率计算公式如下：
抗菌率% = (A-B)/A × 100%
（A为对照样品的平均细菌数，B为测试样品的平均细菌数）。
️ 五、结果与讨论
图1.（大肠杆菌：A：0%，B：2%，C：5%；金黄色葡萄球菌：D：0%，E：2%，F：5%）
图2.含有负离子粉末的PMMA义齿基托表面的残留细菌数量（A：大肠杆菌；B：金黄色葡萄球菌）
图3.含有负离子粉末的PMMA义齿基托对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率变化趋势曲线（A：大肠杆菌；B：金黄色葡萄球菌）
从图1的实验照片可以看出，随着负离子粉末含量的增加，义齿基托表面的细菌数量呈下降趋势。对于大肠杆菌，抗菌效果C > B > A；对于金黄色葡萄球菌，抗菌效果F > E > D，如图2所示。随着负离子粉末含量的增加，复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率呈上升趋势（如图3所示），表面残留细菌数量呈下降趋势（如图2所示）。当负离子粉末含量为2%时，复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率分别为77.9%和80.3%。当含量为5%时，杀菌率分别为98.2%和99.1%。根据GB15975-1995（产品抗菌和杀菌性能及稳定性实验方法）规定，材料对微生物的杀菌率高于50%可称为抗菌材料，杀菌率大于或等于90%则具有强杀菌能力。因此，含有负离子粉末的义齿基托材料具有强杀菌能力。这是因为随着负离子粉末含量的增加，义齿基托材料表面的金属阳离子显著增加，金属阳离子可以破坏细菌细胞膜，从而降低细胞酶的活性，导致细菌死亡。
义齿性口炎是一种常见的传染病，常见于全口或可摘局部义齿患者。主要病变是口腔黏膜与义齿接触表面的炎症和红斑，多见于老年人。由义齿基托引起的义齿性口炎是口腔修复体表面细菌定植的临床表现之一。有必要开发抗菌义齿基托材料，因为义齿基托材料不易消毒，且细菌定植和繁殖速度更快。随着口腔健康知识的不断普及，人们对口腔保健的意识增强，医用抗菌聚合物树脂基材料将具有广阔的应用前景。
根据文献，与传统PMMA义齿基托材料相比，含有负离子粉末的义齿基托表面黏附的牙本质数量显著减少。聚合物表面的电荷排斥作用阻止了细菌在聚合物表面的黏附。检测到PMMA聚合物表面的矿化现象，聚合物表面含有唾液抗生素，阻碍了吸附。在口腔环境中，PMMA基材料表面负离子电荷的增加可以降低表面接触角和细菌的黏附。
本研究还探讨了负离子粉末对PMMA基材料物理和机械性能的影响。结果表明，PMMA基体材料可以保持PMMA基材料的物理和机械性能，并且具有强抗菌性能的粉末含量。在本研究中，研究了负离子粉末对PMMA基材料物理和机械性能的影响，以找到能够保持PMMA基材料物理和机械性能且具有强抗菌效果的粉末含量，从而开发出适用于口腔义齿基托的抗菌口腔义齿基托材料。
️ 六、结论
通过薄膜附着法测试和评估了含有负离子粉末的PMMA义齿基托材料的抗菌性能。随着负离子粉末含量（0%、1%、2%、3%、4%、5%重量比）的增加，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率逐渐增加。当负离子粉末含量为5%时，抑制率分别达到98.2%和99.1%。
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