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纳米金刚石材料在生物医药领域中的应用
纳米金刚石是一种具有生物相容性、低毒性、荧光效应等特性的纳米惰性材料,近年来逐步在药物载体材料、生物成像工具、荧光探针材料以及量子探针等生物医药领域突显出其愈来愈重要的作用.本文从蛋白质的分离与纯化、细胞标记与生物成像、基因传输与治疗、对免疫系统的作用、癌症诊断与治疗、药物传输与治疗、生物传感等角度综述了纳米金刚石材料在生物医药领域中的应用现状及主要发展态势,对于将纳米金刚石应用于生物医药领域的学者有重要的参考价值.
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氧化锆和纳米金刚石比例对核树脂挠曲强度的影响
目的 探讨二氧化锆、纳米金刚石比例对核树脂挠曲强度的影响.方法 采用双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和二甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGDMA)为树脂基质, 钡玻璃粉(BG)为主填料, 选择不同比例的微米或纳米级二氧化锆,纳米金刚石作为功能填料, 采用原位聚合法生成光固化牙科核树脂,万能材料试验机测定其挠曲强度.结果 含60wt%钡玻璃粉、0.2wt%纳米金刚石的树脂中,加入纳米级或微米级的二氧化锆含量分别为2wt%、3.5wt%、5wt%,3.5wt%相应核树脂挠曲强度高;含70wt%钡玻璃粉、0.1wt%纳米金刚石的树脂中,加入40 nm的二氧化锆含量为0wt%、2wt%、3.5wt%、5wt%,2wt%质量百分比相应核树脂挠曲强度高.结论 适当比例填料的核树脂挠曲强度能达到相应的国家标准及ISO标准的规定,能满足临床需要.
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纳米金刚石改性核树脂与纤维桩的微拉伸粘结强度研究
目的:测试自行合成的纳米金刚石改性的核树脂(UFD-C)与三种材料纤维桩的微拉伸粘结强度.方法:选择石英纤维桩、玻璃纤维桩、碳纤维桩各10个,每种随机分成2组.在桩周分别用UFD-C或Luxa-Core(L-C)商品核树脂充填,用低速锯沿纤维桩外周平行片切,再垂直粘结面片切成约0.9mm×0.9mm的长方形柱状试件,每组共15个试件.测试其粘结强度,并观察其断裂类型.结果:UFD-C与三种纤维桩的微拉伸粘结强度分别为20.08±2.79 MPa、17.78±5.70 MPa、20.12±3.78 MPa;L-C与三种纤维桩的微拉伸粘结强度分别为21.09±3.64 MPa、23.55±3.41 MPa、18.12±3.80 MPa.L-C与玻璃纤维桩的微拉伸粘结强度高于UFD-C与玻璃纤维桩,差异有统计学意义(P＜0.05),2种核树脂与石英纤维桩和碳纤维桩的粘结强度差异无显著性(P＞0.05).体视显微镜观察92%试件是粘结界面的断裂.结论:纳米金刚石改性核树脂与石英纤维桩、碳纤维桩的微拉伸粘结强度与商品Luxa-Core核树脂相当,能满足牙体缺损修复的要求.
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纳米金刚石改性核树脂与牙本质的微拉伸粘结强度的研究
目的 检测纳米金刚石填料改性的自行合成的核树脂与牙本质的微拉伸粘结强度.方法 选择10颗因阻生拔除的健康第三磨牙,磨除牙合面釉质,形成牙本质平面.随机分成2组,每组5颗牙齿.采用自行合成的纳米金刚石填料改性的核树脂(UFD-C)和Luxa-Core(L-C)商品核树脂充填并分别粘结于牙本质面上,形成4mm～5mm高的树脂层.将牙齿及上方的粘结树脂样本平行于牙长轴片切成约0.9mm×0.9mm的柱状试件,每组共30个试件.用微拉伸测试仪检测其粘结强度,体视显微镜观察其断裂类型,用扫描电镜观察样本粘结界面和断面的超微形态.结果 UFD-C组与牙本质的微拉伸粘结强度均值为:(36.03±9.25)MPa,L-C组与牙本质的微拉伸粘结强度均值为:(36.80±10.56)MPa,两组的粘结强度差异无显著性.UFD-C组70%为粘结面断裂,L-C组80%为粘结面断裂.扫描电镜显示两种核树脂的粘结界面均有树脂突形成.结论 自行合成的纳米金刚石改性核树脂(UFD-C)与Luxa-Core核树脂(L-C)的微拉伸粘结强度差异无显著性,能达到牙体缺损粘结修复的要求.
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氧化锆、纳米金刚石填料比例对核树脂颜色的影响
目的 观察二氧化锆、纳米金刚石作为功能填料加入到自行合成的以钡玻璃粉为主填料的光固化牙科核树脂中,其核树脂颜色的变化.方法 采用双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和二甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGDMA)为树脂基质, 钡玻璃粉(BG)为主填料, 选择不同比例的二氧化锆,纳米金刚石作为功能填料, 采用原位聚合法生成光固化牙科核树脂,经万能材料试验机测试后,选择出挠曲强度达到国家YY1042和国际ISO4049标准的六组树脂, 以Shofu Shade Eye测色仪测量并分析其核树脂与63例人牙本质样本的色差.结果 5组核树脂色度值位于63例天然牙牙本质色度值分布范围附近,核树脂与63例牙本质色度均值的色差为5.6～12.24之间.结论 自行合成的核树脂与63例牙本质色度均值的色差在临床可接受的范围内,能满足临床用此核树脂美容修复牙体内部缺损的需要.
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氟对镍铬合金镀覆纳米非晶金刚石膜前后耐腐蚀性能影响的实验研究
目的 观察氟化物对镍铬合金镀覆纳米非晶金刚石膜前后耐腐蚀性能的影响,探讨纳米非晶金刚石膜在改良非贵金属表面耐腐蚀性能中的意义,为其临床使用提供实验依据.方法 采用电化学方法,检测并比较镍铬合金镀覆纳米非晶金刚石膜组(镀膜组)和非镀覆纳米非晶金刚石膜组(非镀膜组)在氟离子浓度分别为0％、0.1％和0.2％的人工唾液中的自然腐蚀电位和腐蚀电流密度.结果 ①镀膜组的自然腐蚀电位均高于非镀膜组(P＜0.05).②镀膜组和非镀膜组各自在3种人工唾液中的自然腐蚀电位,差异均无统计学意义(P＞0.05).③含氟浓度为0.2％时镀膜组的腐蚀电流密度明显小于非镀膜组(P＜0.05).④人工唾液中加入氟后,镀膜组及非镀膜组中的腐蚀电流密度均呈现增高趋势,与不含氟实验条件下实验结果相比较,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 氟化物会影响金属的腐蚀速度;纳米非晶金刚石膜可提高镍铬合金的耐腐蚀性能.
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纳米金刚石表面改性对义齿黏附剂黏度的影响
目的:观察不同表面处理的纳米金刚石作为功能填料加入到高分子树脂类义齿黏附剂中,对义齿黏附剂黏度产生的影响.方法:以不同比侧配方的改性和非改性纳米金刚石作为功能填料,加入到义齿黏附剂中,测试其黏度.采用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析.结果:添加比例在01wt％以下时,义齿黏附剂黏度随着比例的增加而下降；0.1wt％时,黏度降低显著；添加比例在0.1 wt％以上时,义齿黏附剂黏度随着比例的增加而增加.金刚石改性与否对黏度的影响有显著差异.结论:偶联剂化学接枝到金刚石表面,改性后的金刚石在乙醇中的分散稳定性得到提高；适当比例的纳米金刚石能显著降低义齿黏附剂的黏度,增加其流动性;同时,改性纳米金刚石的作用显著高于未经改性的金刚石.
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纳米金刚石填料对复合树脂耐磨性能及挠曲强度的影响
目的观察纳米金刚石填料对复合树脂耐磨性能、挠曲强度的影响,探索纳米金刚石填料的佳比例.方法按不同比例将纳米金刚石添加到复合树脂中,检测其磨耗率、挠曲强度.结果添加比例为0.005%、1.000%组磨耗率、挠曲强度无明显变化.添加比例在0.020%～0.600%之间耐磨性能、挠曲强度明显提高,比例为0.600%时耐磨性能提高为明显,添加比例为0.300%时挠曲强度提高为明显.结论适当比例的纳米金刚石填料可以提高复合树脂的耐磨性能和挠曲强度.
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纳米金刚石改性义齿粘附剂的粘接性能
目的:观察纳米金刚石作为改性功能填料加入到高分子树脂类义齿粘附剂中,对义齿粘附剂粘接性能的影响.方法:以不同比例配方的纳米金刚石作为功能填料,加入到义齿粘附剂中,观察其粘接抗张强度的变化,同时优选出纳米金刚石的佳配方产物,浸泡在人工唾液后粘接性能的改变.结果:添加比例为0.05wt％、0.1wt％,义齿粘附剂的粘接抗张强度均明显提高,添加比例为0.1wt％时提高为明显；纳米金刚石偶联剂改性后反而降低粘附剂强度；0.1wt％组浸泡人工唾液20 min粘接抗张强度提高明显.结论:适当比例的纳米金刚石能增加义齿粘附剂的粘接抗张强度,浸泡唾液一定时间后能改善其粘接性能.
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纳米增韧牙科复合树脂的研究
目的:研究纳米二氧化锆、纳米金刚石为功能填料加入到以钡玻璃粉为主填料的光固化牙科复合树脂中,观察树脂挠曲强度的变化.方法:采用双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和二甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGDMA)为树脂基质,钡玻璃粉(BG)为主填料,选择纳米二氧化锆,纳米金刚石为功能填料,采用原位聚合法生成光固化牙科树脂,万能材料试验机测试其挠曲强度.结果:纳米二氧化锆和纳米金刚石之间不存在交互效应.不同浓度纳米二氧化锆之间有显著差异,不含纳米二氧化锆的树脂挠曲强度显著高于含5%纳米二氧化锆树脂的挠曲强度.不同浓度纳米金刚石之间有显著差异,含0.2%纳米金刚石的树脂挠曲强度显著高于含0.1%纳米金刚石树脂的挠曲强度.结论:含5%纳米二氧化锆、0.2%纳米金刚石的复合树脂颜色美观,其挠曲强度能达到相应的国家标准及ISO标准,能满足临床需要.
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纳米金刚石改性核树脂的机械及固化性能
目的 以纳米金刚石(UFD)为填料加入到自行合成的光固化核树脂中,测试核树脂的性能变化.方法 将不同含量的钡玻璃粉填料和UFD加入到树脂基质中制得6组光固化核树脂,分别测试它们的挠曲强度、维氏显微硬度和光固化深度,使用单因素方差分析法对挠曲强度、维氏显微硬度值的测量结果进行统计学分析.结果 仅加质量分数为0.2%硅烷化处理的UFD即可使钡玻璃含量分别为60%和70%的两种光固化核树脂的挠曲强度分别提高34%和21%,而维氏显微硬度分别增加23%和30%;同时核树脂的固化深度均超过2 mm,符合相应的国际标准要求.但是UFD会对核树脂的颜色产生一定影响.结论 微量UFD的加入能显著改善树脂的机械性能,同时又不影响材料的固化性能,但是对树脂颜色的影响需进一步改善.
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纳米金刚石填料对光固化窝沟封闭剂渗透性的影响
目的:观察纳米金刚石填料对光固化窝沟封闭剂渗透性的影响,并与气相二氧化硅作比较.方法:在光固化窝沟封闭剂中加入10、20g/L的纳米金刚石和20g/L的气相二氧化硅,检测其渗透性的变化,并对黏结界面作形态学观察.结果:添加10、20g/L的纳米金刚石后,窝沟封闭剂的渗透性不受影响,而添加20g/L的气相二氧化硅后渗透性显著降低,形态学观察见树脂突形成不良.结论:适当比例的纳米金刚石填料对窝沟封闭剂的渗透性无明显影响,效果优于气相二氧化硅.
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纳米金刚石填料对光固化窝沟封闭剂黏结剪切强度和表面显微硬度的影响
目的:观察纳米金刚石填料对窝沟封闭剂黏结剪切强度和表面显微硬度的影响,并比较其与气相二氧化硅之间的差别.方法:按不同比例将纳米金刚石添加到窝沟封闭剂中,检测其黏结剪切强度、表面显微硬度.结果:添加纳米金刚石后窝沟封闭剂的表面显微硬度明显提高,黏结剪切强度不受影响.添加5、10、20、40g/L的纳米金刚石比添加20g/L气相二氧化硅能获得更高的黏结剪切强度和表面显微硬度.结论:适当比例的纳米金刚石填料可以提高窝沟封闭剂的机械性能.
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纳米金刚石填料对复合树脂显微硬度、抗压强度的影响
目的:观察含纳米金刚石填料对复合树脂机械性能的影响,探索纳米金刚石的佳比例.方法:按不同比例将纳米金刚石添加到复合树脂中,检测其抗压强度和显微硬度.结果:添加比例在0.005%以下抗压强度、显微硬度无明显改变;添加比例在0.005%～0.3%之间抗压强度、显微硬度明显提高,0.02%比例提高为明显;添加比例在0.3%以上抗压强度、显微硬度明显降低.结论:适当比例纳米金刚石的填料可以提高复合树脂的机械性能.
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纳米金刚石填料对牙本质粘剂粘结性能的影响
目的观察纳米金刚石填料对牙本质粘接剂的剪切强度、微拉伸强度的影响,探索纳米金刚石填料的佳比例.方法按不同比例将纳米金刚石添加到牙本质粘接剂中,检测其剪切强度、微拉伸强度.结果添加比例为0.02%、0.1%、03%组剪切强度、微拉伸强度均明显提高,添加比例为0.02%时提高为明显.结论适当比例的纳米金刚石填料可以提高牙本质粘接剂的剪切强度和微拉伸强度.
