EDC对牙本质即刻及老化微拉伸粘接强度的影响

doi:10.13481/j.1671-587x.20210124

摘要/Abstract

摘要： 目的

探讨添加1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺（EDC）后通用型粘接剂的细胞毒性、微拉伸粘接强度和断裂模式，阐明EDC添加量对通用型粘接剂粘接性能的影响。

方法

将EDC添加到通用型粘接剂Single Bond Universal中，配制含不同浓度（0、0.1、0.2和0.3 mol·L^－1）EDC的实验性粘接剂。对数生长期L-929成纤维细胞分为阴性对照组及0、0.1、0.2和0.3 mol·L^－1EDC组，并设空白对照组（培养液）；阴性对照组细胞中加入培养液，不同浓度EDC组制备粘接剂膜并获取浸提液，将浸提液与细胞共培养，通过CCK-8法测定细胞相对增殖率（RGR），进行细胞毒性分级。选取新鲜拔除无龋的第三磨牙，制备微拉伸粘接试件，用万能试验机测试各组试件即刻（37℃去离子水中储存24 h）及老化（使用冷热循环机循环5 000次）微拉伸粘接强度，即刻微拉伸测试实验分为对照组（不含EDC）及0.1、0.2和0.3 mol·L^－1EDC组，老化微拉伸测试实验分为对照组（不含EDC）及0.1和0.2 mol·L^－1EDC组，用体式显微镜观察试件断裂模式。

结果

细胞毒性实验，各组细胞共培养24、48和72 h时RGR均在75%以上，细胞毒性为1级。即刻微拉伸测试实验，对照组和0.1、0.2及0.3　mol·L^－1EDC组粘接强度分别为（30.71±4.36）、（39.41±6.72）、（26.51±9.54）和（18.55±5.37）MPa，与对照组比较，0.1 mol·L^－1EDC组粘接强度明显升高（P<0.05），0.3 mol·L^－1EDC组粘接强度明显降低（P<0.05）；断裂模式，对照组及0.2和0.3 mol·L^－1EDC组以界面破坏为主，0.1 mol·L^－1EDC组以混合破坏为主。老化微拉伸测试实验，对照组及0.1和0.2 mol·L^－1EDC组粘接强度分别为（21.42±1.58）、（35.70±1.17）和（16.24±3.27）MPa，与对照组比较，0.1 mol·L^－1EDC组粘接强度明显升高（P<0.05），0.2 mol·L^－1EDC组粘接强度明显降低（P<0.05）；断裂模式，对照组和0.2 mol·L^－1EDC组均以界面破坏为主，0.1 mol·L^－1EDC组以混合破坏为主。

结论

EDC添加到通用型粘接剂Single Bond Universal中配置的含0.1 mol·L^－1EDC的实验性粘接剂，无明显细胞毒性，即刻及老化微拉伸粘接强度均明显升高。

关键词: 碳二亚胺, 细胞毒性, 微拉伸粘接强度, 冷热循环

Abstract: Objective

To explore the the cytotoxicity， micro-tensile bond strength， and fracture mode of the universal adhesive after added with 1-ethyl-3 （3- dimethylaminopropyl） carbodiimide（EDC），and to clarify the effect of EDC addition amount on the bonding performance of universal adhesive.

Method

EDC was added to the universal adhesive Single Bond Universal to configure the experimental adhesives containing different concentrations （0.1，0.2 and 0.3 mol·L^－1 ） of EDC.The L-929 fibroblasts in the logarithmic phase were divided into negative control group and 0，0.1，0.2 and 0.3 mol·L^－1EDC groups， and blank control group （culture medium） was set up；the L-929 cells in negative control were added with culture solution，and the adhesive film was prepared and the extract was obtained in different concentrations of EDC groups .The extract was co-cultured with the cells.The relative growth rate （RGR） was measured by CCK-8 method， and the cytotoxicity was graded.The freshly extracted third molars without caries were selected to prepare the micro-tensile bonding specimens. The universal testing machine was used to test the immediate（the specimens were stored in 37 ℃ deionized water for 24 h ） and aging（the specimens were treated in the hot and cold cycle machine for 5 000 times of circulation） micro-tensile bonding strengths of the specimens in various groups.The immediate micro-tensile test included control group （without EDC） and 0.1， 0.2 and 0.3 mol·L^－1EDC groups，and the aging micro-tensile test included control group （without EDC）， and 0.1 and 0.2 mol·L^－1EDC groups.The fracture mode of the specimens was observed with a stereo microscope.

Results

In the cytotoxicity experiment， the RGR of cells in various group at 24， 48 and 72 h after co-cultivation were all above 75%，and the cytotoxicity was level 1. In the immediate micro-tensile test， the bonding strengths in control group and 0.1， 0.2 and 0.3 mol·L^－1EDC groups were （30.71±4.36），（39.41±6.72），（26.51±9.54） and（18.55±5.37） MPa.Compared with contol group，the bonding strength in 0.1 mol·L^－1EDC group was significantly increased （P<0.05），the bonding strength in 0.3 mol·L^－1EDC group was significantly reduced （P<0.05）. The fracture mode observation results showed that the interface failure was the main performance in control group， 0.2 and 0.3 mol·L^－1EDC groups，and the mixed failure was the main performance in 0.1 mol·L^－1EDC group. In micro-tensile test，the bonding strengths in control group，0.1 mol·L^－1EDC group and 0.2 mol·L^－1EDC group were （21.42±1.58），（35.70±1.17）， and （16.24±3.27） MPa， respectively， Compared with control group， the bonding strength in 0.1 mol·L^－1EDC group was significantly increased （P<0.05），and the bonding strength in 0.2 mol·L^－1EDC group was significantly reduced （P<0.05）. The fracture mode observation results showed that the interface failure was the main performance in control group and 0.2 mol·L^－1EDC group， and the mixed failure was the main performance in 0.1 mol·L^－1EDC group.

Conclusion

The experimental adhesive containing 0.1 mol·L^－1EDC after added with EDC to the Single Bond Universal has no obvious cytotoxicity， and the immediate and aging micro-tensile bonding strengths are improved.

Key words: carbodiimide, cytotoxicity, micro-tensile bond strength, hot and cold cycles

中图分类号:

R783.1

沙青,李贺,张红,程博群,王莹,闫琳琳,邹馨颖,张志民. EDC对牙本质即刻及老化微拉伸粘接强度的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2021, 47(1): 173-179.

Qing SHA,He LI,Hong ZHANG,Boqun CHENG,Ying WANG,Linlin YAN,Xinying ZOU,Zhimin ZHANG. Effects of EDC on immediate and aging micro-tensile bonding strength of dentin[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2021, 47(1): 173-179.

图/表 4

表1

表2

表3

表4

参考文献 25

1	汪文厅，傅柏平. 新型底涂剂提高自酸蚀和通用型粘接剂牙本质粘强接度的研究［C］.中华口腔医学会口腔材料专业委员会第十四次全国口腔材料学术年会论文集，杭州：中华口腔医学会口腔材料专业委员会，2019.
2	邓敏，陈海波，何钢清，等. Er， Cr： YSGG激光预处理对桩道牙本质粘接强度的影响研究［J］. 右江医学， 2019， 47（3）： 180-183.
3	张晓萌，王惠敏，杨宇斌，等. 可光固化聚氨酯粘接剂的制备及其对传统丙烯酸树脂粘接剂性能的影响［J］. 吉林大学学报（医学版）， 2020，46（2）：365-371.
4	曹白雨，林毅，徐洁. EDTA预处理对牙颈部非龋性硬化牙本质粘接效果的影响［J］. 口腔医学研究， 2019， 35（8）： 757-760.
5	朱辞名，张力，王帅，等. 蓝光核黄素预处理对牙本质粘接强度的影响［J］. 临床口腔医学杂志， 2019， 35（2）：21-24.
6	CAI J， PALAMARA J E A， BURROW M F. Effects of collagen crosslinkers on dentine： a literature review［J］. Calcif Tissue Int， 2018， 102（3）： 265-279.
7	古丽莎，吴倩.化学交联在牙本质粘接修复中的应用及展望［J］.中华口腔医学研究杂志（电子版）， 2019， 13（3）：129-135.
8	CADENARO M， FONTANIVE L， NAVARRA C O， et al. Effect of carboidiimide on thermal denaturation temperature of dentin collagen［J］. Dent Mater， 2016， 32（4）： 492-498.
9	TURCO G， FRASSETTO A， FONTANIVE L，et al. Occlusal loading and cross-linking effects on dentin collagen degradation in physiological conditions［J］. Dent Mater， 2016， 32（2）： 192-199.
10	ABUNAWAREG M， ABUELENAIN D A， ELKASSAS D， et al. Role of dentin cross-linking agents in optimizing dentin bond durability［J］. Int J Adhesion Adhesives， 2017， 78： 83-88.
11	COMBA A， SCOTTI N， MAZZONI A， et al. Carbodiimide inactivation of matrix metalloproteinases in radicular dentine［J］. J Dent， 2019， 82： 56-62.
12	COMBA A， MARAVIC T， MAZZONI A， et al. Carbodiimide effect on MMPs and hybrid-layer micro-hardness in radicular dentine［J］. Dent Mater， 2018， 34： e29-e30.
13	SHAFIEI F， YOUSEFIPOUR B， MOHAMMADI-BASSIR M. Effect of carbodiimide on bonding durability of adhesive-cemented fiber posts in root canals［J］. Oper Dent， 2016， 41（4）： 432-440.
14	FRASSETTO A， BRESCHI L， TURCO G， et al. Mechanisms of degradation of the hybrid layer in adhesive dentistry and therapeutic agents to improve bond durability： a literature review［J］. Dent Mater， 2016， 32（2）： e41-e53.
15	鄢晓媛，陈玥，李轲，等. 交联剂在抑制基质金属蛋白酶与提高粘接耐久性领域的研究进展［J］. 中华口腔医学研究杂志（电子版），2019，13（5）：311-316.
16	ALONSO J R L， BASSO F G， SCHEFFEL D L S， et al. Effect of crosslinkers on bond strength stability of fiber posts to root canal dentin and in situ proteolytic activity［J］. J Prosthet Dent， 2018， 119（3）：494.e1-494.e9.
17	SCHEFFEL D L， BIANCHI L， SOARES D G， et al. Transdentinal cytotoxicity of carbodiimide （EDC） and glutaraldehyde on odontoblast-like cells［J］. Oper Dent， 2015， 40（1）： 44-54.
18	窦祈，张卓然，贾文敏，等. 贻贝黏附蛋白对全酸蚀粘接系统即刻粘接强度的影响［J］. 中国疗养医学， 2017， 26（1）： 11-13.
19	TANG L， ZHANG Y， LIU Y， et al. Influence of EDC on dentin-resin shear bond strength and demineralized dentin thermal properties［J］. Materials （Basel），2016，9（11）：920.
20	CURA M， GONZÁLEZ-GONZÁLEZ I， FUENTES V， et al. Effect of surface treatment and aging on bond strength of composite resin onlays［J］. J Prosthet Dent，2016，116（3）：389-396.
21	MAZZONI A， ANGELONI V， COMBA A， et al. Cross-linking effect on dentin bond strength and MMPs activity［J］. Dent Mater， 2018， 34（2）： 288-295.
22	MAZZONI A， ANGELONI V， APOLONIO F M， et al. Effect of carbodiimide （EDC） on the bond stability of etch-and-rinse adhesive systems［J］. Dent Mater， 2013， 29（10）： 1040-1047.
23	MAZZONI A， ANGELONI V， TURCO G， et al. Effect of carbodiimide on dentin bonding［J］. Dent Mater， 2012， 28： e11-e12.
24	ANGELONI V， MAZZONI A， CADENARO M， et al. Effect of EDC on the interface of a self-etch adhesive［J］. Dent Mater， 2014， 30： e64.
25	郑适泽，李轲，陈玥，等. 不同玷污层对4种树脂粘接系统粘接强度及粘接耐久性的影响［J］. 中国组织工程研究， 2020， 24（4）：517-523.

Group	RGR
Group	(t/h) 24	48	72
Negative control	100.00±1.81	100.00±0.01	100.00±2.66
EDC(mol·L^－1)
0.0	87.46±1.39	83.44±0.53	83.36±0.16
0.1	86.80±0.50	84.63±8.72	79.69±4.18
0.2	86.68±9.98	84.01±1.64	82.73±2.83
0.3	85.12±0.87	82.99±2.31	82.80±3.20

Group	Bonding strength
Group	Immediate	Aging
Control	30.71±4.36	21.45±1.60^○
EDC(mol·L^－1)
0.1	39.41±6.72^*	35.70±1.17^*
0.2	26.51±9.54^△	16.24±1.58^*△○
0.3	18.55±5.37^*△#	^—

Group	Interface failure	Mixed failure	Cohesive failure
Control	11(73.33)	2(13.33)	2(13.33)
EDC(mol·L^－1)
0.1	2(13.33)	10(66.67)	3(20.00)
0.2	13(86.66)	1(6.67)	1(6.67)
0.3	14(93.33)	0(0.00)	1(6.67)

Group	Interface failure	Mixed failure	Cohesive failure
Control	11(73.33)	0(0.00)	4(26.67)
EDC(mol·L^－1)
0.1	3(20.00)	8(53.33)	4(26.67)
0.2	13(86.67)	0(0.00)	2(13.33)

[1]	杜海英,姜永莉,韦英惯,李金华,卢日峰. 水消毒副产物卤代苯醌的结构与毒性分析[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(3): 640-646.
[2]	王晗,田子璐,朱轩言,杨宇斌,朱松. 肉桂醛抗菌粘接剂的制备及其抗菌性能评价[J]. 吉林大学学报(医学版), 2021, 47(5): 1116-1123.
[3]	方艳秋, 米旭光, 李首庆, 魏海峰, 许淑芬, 谭岩. 重组鼠白细胞介素18在肝癌小鼠体内的抗肿瘤作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2017, 43(03): 550-554.
[4]	樊锐太, 张恒, 王鑫, 顾浩. 胶质瘤患者T淋巴细胞表面CTLA-4的表达及其临床意义[J]. 吉林大学学报(医学版), 2016, 42(02): 311-315.
[5]	潘涛, 郭彩霞, 金明华, 刘晓梅, 刘颖, 杜海英, 孙志伟. 纳米二氧化硅颗粒对肝HL-7702细胞的毒性作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2015, 41(05): 885-890.
[6]	夏银叶, 李艳博, 牛丕业, 王晖, 王翼飞, 梁宝璐, 赵峰, 郭彩霞, 孙志伟. 纳米二氧化硅颗粒对血管内皮细胞的毒性及其凋亡诱导作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2015, 41(03): 454-459.
[7]	耿维佳, 李阳, 于永波, 于洋, 段军超, 杨玉梅, 邹洋, 孙志伟. N-乙酰半胱氨酸对纳米二氧化硅所致细胞毒性的抑制作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2015, 41(03): 486-490.
[8]	张晓燕，李正强，孙莹，王冠勋，郑璐,韩冰. 丝素蛋白/左旋聚乳酸复合组织工程纳米材料的生物相容性及安全性评价[J]. 吉林大学学报(医学版), 2014, 40(03): 578-582.
[9]	李艳博，周维，于永波，段军超，郭彩霞，孙志伟. 纳米二氧化硅颗粒对血管内皮细胞的毒性及其氧化损伤作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2014, 40(03): 476-481.
[10]	杜欧,盖丽婷,王民艳,姜秋. 聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的机械性能及其细胞毒性[J]. 吉林大学学报(医学版), 2014, 40(02): 300-305.
[11]	潘涛，金明华，刘晓梅，杜忠君，周显青，黄沛力,孙志伟. 纳米SiO₂颗粒对HL-7702细胞的毒性作用和缝隙连接通讯的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2013, 39(2): 222-226.
[12]	贺玺\|李江\|张艳\|葛艳\|陈振宇\|李晓菊\|张凤兰\|包瑞. 不同粘结剂和不同边缘设计对冠边缘微渗漏的影响[J]. J4, 2012, 38(4): 766-769.
[13]	杜海英\|王华\|金明华\|徐艳玲\|李鹏\|孙志伟. 氯化镉对大鼠心肌H9c2细胞DNA损伤的作用机制[J]. J4, 2011, 37(6): 1043-1046.
[14]	姜雅萍\|宋文植\| 尹万忠\|杨欢\|张天夫 \|王伟\|李美华. 金纳米花粒子对体外人成纤维细胞的毒性作用[J]. J4, 2011, 37(4): 651-654.
[15]	孙磊\|李阳\|刘晓梅\|杜忠君\|金明华\|孙志伟. 纳米SiO2颗粒在HepG2细胞中的分布及其细胞毒性[J]. J4, 2011, 37(2): 236-240.