人牙釉質表面唾液吸附膜的粘附及潤滑性能研究.pdf

1、人體存在大量的天然摩擦副，在口腔摩擦系統中，人牙起到咀嚼食物的功能，而唾液的存在，使咬合面具有很低的摩擦系數，從而能降低牙齒磨損，延長牙齒的服役壽命。在臨床上，由于身體疾病、放射治療、長期服用藥物等原因，使許多患者患有口干癥，而且隨著年齡的增加，發(fā)生口干癥的幾率增加?？诟砂Y患者在臨床上需要服用人工唾液進行輔助治療，而性能優(yōu)異的人工唾液不僅需要具有良好的潤滑性，還應具有很好的成膜性和粘附性，不僅要使患者有利于吞咽食物和降低牙齒磨損，還應具

2、有潤滑時間長，而不用頻繁的服用等功能。然而，目前市售人工唾液還不具有這些性能，還有很大的改良空間。兇此，對天然唾液進行深入的研究，能為新型人工唾液的開發(fā)提供理論支持。由于天然唾液成分復雜，國內外對天然唾液在口腔表面的成膜性、潤滑性的研究還不夠成熟，特別是唾液對降低牙齒的摩擦磨損行為的研究上還停留在最初始的認識上，而對其潤滑機制沒有進行深入的研究。因此對天然唾液的潤滑、成膜機制進行深入系統的研究，對開發(fā)具有優(yōu)異潤滑性、良好的成膜性和粘附性

3、能的人工唾液具有很強的現實和理論指導意義。
　　本文采用納米壓痕儀、納米劃痕儀、掃描探針顯微鏡、原子力顯微鏡以及相關表征分析手段，系統的研究了唾液在人牙釉質表面的成膜性能、粘附性能及潤滑性能。首先，采用掃描探針顯微鏡(SPM)研究了唾液在人牙釉質表面的成膜過程，對唾液吸附膜的三維形貌結構和時變特性進行系統表征;其次，用納米劃痕儀及原子力顯微鏡對唾液吸附膜的潤滑性能及粘附性能進行深入探討，在此基礎上，研究了唾液蛋白的粘附機制，并對人

4、牙釉質內有機相與唾液蛋白粘附性能之間關系進行了研究。取得的主要結果和結論如下:
　　(1)唾液吸附膜的結構具有時變特性，在1 min內形成的初始膜就能有效的降低人牙釉質表面的摩擦磨損。唾液吸附膜是通過層層組裝形成的，經過1 min的吸附，唾液蛋白會選擇性吸附在人牙釉質表面，形成一層致密的初始膜。隨著吸附時間增加，唾液蛋白會進一步吸附在初始膜上，形成疏松的外層膜;吸附到人牙釉質表面的蛋白質數量隨著吸附時間的增加而增加，但是不同時間形

5、成的唾液吸附膜中的蛋白質種類沒有差別;吸附在人牙釉質表面的唾液吸附膜能有效降低人牙釉質表面的摩擦磨損，其摩擦系數隨著吸附時間的增加而增加，但是人牙釉質表面的磨損形貌和磨損體積隨吸附時間的增加沒有明顯變化;唾液吸附膜的潤滑性取決于初始膜，這層膜就能有效的降低牙釉質表面的摩擦磨損。
　　(2)唾液吸附膜的初始膜是唾液蛋白與牙釉質內羥基磷灰石通過靜電作用形成的，具有很強的粘附強度。唾液吸附膜與人牙釉質表面間的剪切能隨著吸附時間的增加呈指

6、數增加;唾液蛋白與人牙釉質表面之間的粘附力是唾液蛋白之間粘附力的兩倍。人牙釉質表面經過唾液吸附處理1min后，其潤濕性和zeta電位明顯增加，但是隨著吸附時間的進一步增加，潤濕性和zeta電位保持不變。初始膜與人牙釉質表面之間的粘附強度顯著高于初始膜與外層膜之間的粘附強度，這與兩層膜的粘附機制有關。初始膜的形成歸功于初始膜與人牙釉質表面之間靜電力的作用，而外層膜與初始膜之間沒有靜電力的作用。
　　(3)牙釉質內的有機相對唾液蛋白的

7、成膜性和粘附性沒有顯著影響，唾液在人牙釉質和萃取過的人牙釉質表面均能形成唾液吸附膜，其成膜過程沒有顯著的差別，這層膜具有雙層結構，由初始膜和外層膜構成，其中初始膜相對平整致密，外層膜比較疏松;不論人牙釉質是否具有有機相，唾液蛋白都與牙釉質有很強的粘附強度。
　　(4)唾液經過離心處理后，其在牙釉質表面的粘附性能和潤滑性能沒有顯著性變化。離心處理會使唾液中食物殘渣和高分子量蛋白(＞200 kDa)沉淀，但是不會沉淀分子量在200 k