不同粘接剂和碳纤维桩粘接方式的激光拉曼光谱分析

不同粘接剂和碳纤维桩粘接方式的激光拉曼光谱分析

刘娜朱玉凤

刘娜朱玉凤（深圳市福田区妇幼保健院口腔科广东深圳518026）

【摘要】目的使用激光拉曼光谱仪对不同的粘接剂与碳纤维粘接方式进行信息分析，了解不同粘接剂与碳纤维桩的粘接效果，提供粘接剂与桩的粘结研究理论基础。方法选取于我院外科门诊收集的6颗完整无龋齿的坏单牙根进行研究，经过处理后随机分为A、B、C三组进行拉曼光谱信号的测定研究，其中A组使用磷酸锌水门汀粘接剂-碳纤维桩，B组使用玻璃离子水门汀粘接剂，C组使用树脂粘接剂。结果磷酸锌水门汀组在1500cm-1处出现了谱线峰值，玻璃离子水门汀组在1400cm-1处出现了峰值，而树脂粘接剂组则在其与碳纤维桩的结合处出现了多个谱线峰值；磷酸锌水门汀组和玻璃离子水门汀组的谱线并未出现相交杂的现象，树脂粘接剂则出现了复杂的谱线交杂情况。结论在不同的粘接剂中，树脂粘接剂与碳纤维桩的粘接强度最大，两者之间可以形成化学结合，是理想的粘接剂选则材料。

【关键词】粘结剂碳纤维桩粘结方式激光拉曼光谱分析

【中图分类号】R78【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）18-0080-02

随着医学科技的不断发展，人们对牙齿的保存修复产生了更深层次的认识，对桩核材料的要求开始变得高要求，高标准，应时代出现的纤维桩开始逐渐替代了原来临床常用的金属桩，相比金属桩，纤维桩具有优良的机械性能、生物相容性能优良、抗腐蚀性、耐疲劳等优点，同时纤维桩更接近机体的自然牙，在很大程度是上可以降低根折率。但临床研究表明，纤维桩的应用重视了降低根折率的发生却会因为桩和冠粘结的失败而影响了牙齿的修复，所以对于纤维桩的粘结成了研究的重点。不仅如此，目前常用过的几种不同的粘接剂也具有不同的优缺点，为此本文使用拉曼光谱对不同的粘结剂与碳纤维桩粘接效果进行分析来研究碳纤维桩的粘接效果与机制。

1.实验研究

1.1实验材料和仪器主要有不同的粘接剂（包括：磷酸锌水门汀、玻璃离子水门汀、化学固树脂粘接剂、环氧树脂等）、美国Bisco出产的碳纤维桩、桩的配套预备车针、美国的RNX-型显微激光拉曼光谱仪、以及各种实验所需的其他材料。

1.2实验试件选取我院外科口腔门诊收集的6颗完整无龋齿的坏单牙根，按临床的规定将其牙根拔髓、扩根、填充，去牙冠等处理后进行包埋处理，然后将制成的样品随机分为A、B、C三组，其中A组使用磷酸锌水门汀与碳纤维桩按常规方法进行粘接，B组使用玻璃离子水门汀与碳纤维桩常规进行粘接，C组使用树脂与碳纤维桩进行常规方法下粘接。最后进行实验样品的切割。

1.3实验方法将显微激光拉曼谱仪的激光光源调整为632.8mmHe-Ne的激光束，设定功率为75mW，空间分辨率为0.6-0.8um，使激光的聚焦光斑最小直径在4um，测量界面中的5个地点，经由计算机分析输出结果，以相隔4um为连续测量分段，以测得数点的谱线具有高度重叠性为拉曼光谱仪的有效操作。A组则为磷酸锌水门汀与碳纤维桩界面的测量，B组为玻璃离子水门汀与碳纤维桩界面的测定，C组分配为树脂粘接剂与碳纤维桩界面的测定。

2.结果

2.1磷酸锌水门汀-碳纤维桩界面的测定分析经拉曼激光谱仪的测定，在界面所测5条谱线中，其中两条的检测在粘接剂一侧，在1500cm-1处出现谱线峰值；其余三条落于相同界面的碳纤维桩上，在1000-1cm处出现谱线峰值，而在连续的测量值无谱线相交杂的现象。

2.2玻璃离子水门汀-碳纤维桩界面的测定研究通过曼激光谱仪的测量结果，同A组测量结果相似，有两条谱线位于粘接剂一侧，三条谱线位于碳纤维桩一侧，但不同的是，在粘接剂测的谱线峰值出现在1400cm-1处，其余三条谱线峰值与A组相同，连续的测量同样未见谱线相交杂的现象。

2.3树脂粘接剂-碳纤维桩界面的测定与A组合B租出现的结果不同，以树脂作为粘接剂的C组结果中，出现了谱线相交杂的情况，而且所测谱线既具有树脂粘接剂的特征同时还具有碳纤维桩的特征。由于测量点是在碳纤维桩的界面，所以表明是由树脂材料渗透到了碳纤维桩，从第3条谱线中看出，碳纤维桩树脂混合层含有810cm-1、980cm-1、1115cm-1、1205cm-1、1300cm-1、1450cm-1、1622cm-1、1730cm-1等峰值，不仅如此，其测量谱线相较A、B两组更为复杂：在845-1cm、11123-1cm、1199-1cm、1221-1cm、1400cm-1、1450cm-1、1600cm-1、1745cm-1等多处出现了峰值。

3.讨论

3.1激光拉曼谱光仪的概况激光拉曼谱光仪是一种光学检测仪器，以接收并分析由物质散射的拉曼光而研究物质的各种微宏观结构为原理，具有无损伤性、的特点。最新一代的激光拉曼谱光仪改变了拉曼散射强度的局限性，以灵敏度和稳定性被用于多方面的结构研究。近年来被口腔科广泛应用于对牙桩-牙界面-粘接剂的化学研究，探讨不同材料的粘接剂及牙桩在牙齿修复中的作用。

3.2实验分析碳纤维桩在牙齿中的修复作用主要受粘接剂与其相应的结合强度影响，不同的粘接剂由于自己的特性在与碳纤维桩结合的时候会产生不同的效果，同时也是影响牙齿修复成功的原因。

3.2.1A组使用的是磷酸锌水门汀粘接剂，主要成份为磷酸锌。为了避免在测量是混淆结果，所以在测量时避开了粘接剂与碳纤维桩的交界线，使测量点仅落在了粘接剂或是碳纤维桩单方面上，同时并未出现磷酸锌水门汀渗入拉曼谱线的情况，因此，磷酸锌水门汀粘接剂只是单纯的机械式粘接，这种粘接力比较低，当长时间在唾液的腐蚀下，引发继发性的龋齿是必然结果。

3.2.2B组使用玻璃离子水门汀作为粘接剂，主要成分为聚丙烯酸盐络合物。1400cm-1处的峰值说明为丙烯酸引起，本文研究结果显示，在拉曼谱线的测量结果中并未出现谱线杂交的现象，说明玻璃离子水门汀粘接剂同样不能与碳纤维桩形成渗透性的结合，但结合力要高于磷酸锌水门汀粘接剂，而且可以长期释放防龋齿的氟离子。不过，这种粘接剂由于本身的性质，自身体积容易在固化过程中产生变化而影响使用。

3.2.3C组的树脂粘接剂谱线是此次研究中出现的最为复杂的谱线，出现了相交杂的情况，其中一条谱线同时具有树脂粘接剂和碳纤维桩两者的特征，测量点出现在了碳纤维桩内并出现了多个峰值，由此看出，树脂粘接剂渗入了碳纤维桩中形成了化学性的结合。其作用原理为树脂粘接剂中的碳基与碳纤维桩材料中的碳基形成了碳碳双键而成为超强的结合方式。

树脂粘接剂一般可以抵抗刚强度的压力、对粘接体的产生湿润程度高、粘接力、溶解度小的特点，较少了微渗漏的概率，在与碳纤维桩的粘接过程中，可以提高碳纤维桩和牙根管的适合度，使牙根管的管壁受力更加均匀。

4.结论

在口腔牙齿修复中，激光拉曼光谱仪是测量不同粘接剂与碳纤维桩的粘接方式的一种有效的仪器，可以很清晰的检测出粘接剂和纤维桩的微结构，而在不同的粘接剂与碳纤维桩的结合比较中，树脂粘接剂的运用明显有效与磷酸锌水门汀及玻璃离子水门汀的粘接强度，是种较为理想的粘接剂选择材料，值得在临床口腔中广泛应用。

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课题名称：不同粘接剂和碳纤维桩粘接方式的激光拉曼光谱分析(项目编号：440430110133)