釉质表面超疏水凝胶纳米涂层的制备及其性能研究

摘要

目的:牙釉质表面超疏水凝胶纳米涂层的制备及其性能研究。方法:采用溶胶凝胶法制备三甲基硅基改性的多巴胺-硅凝胶(DSTM)超疏水涂层。制备4 mm×4 mm×2 mm牛牙釉质块若干,随机分为两组:实验组涂布DSTM,对照组采用去离子水处理。通过测量接触角对涂层的超疏水性能进行评价。使用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面微观结构,傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对釉质表面涂层的成分进行分析,CCK-8比色法进行细胞毒性实验,检测其生物安全性。为了评价该涂层在口腔环境中的疏水稳定性,将涂层处理过的釉质块分别放入37℃人工唾液中浸泡2 h、4 h、6 h、10 h、12 h,观察其表面接触角和微观结构的变化。结果:接触角测量结果显示,对照组牙片表面接触角为(60.20±4.56)°,实验组表面接触角达(153.88±2.81)°,明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);SEM结果显示涂层表面由相互连接的纳米孔组成三维纳米网状结构;XPS与FT-IR结果均显示釉质表面DSTM涂层的成功制备;CCK-8细胞毒性实验表明在24、48和72 h的检测结果中,实验组与对照组的CCK-8吸光度值均与空白组相当;涂层稳定性实验结果显示,在人工唾液浸泡12 h后,涂层接触角为(149.40±2.43)°,仍然具备超疏水性能,同时唾液处理后的牙面SEM结果显示涂层的纳米结构等微观形貌未发生明显变化。结论:本试验通过溶胶凝胶法成功制备了具有良好疏水性、生物安全性及稳定性的DSTM凝胶涂层,为探索抑制细菌粘附的新型防龋材料提供了依据。