本文關(guān)鍵詞：人牙釉質(zhì)表面唾液吸附膜的粘附及潤(rùn)滑性能研究　出處：《西南交通大學(xué)》2015年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：人體存在大量的天然摩擦副,在口腔摩擦系統(tǒng)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(shù),從而能降低牙齒磨損,延長(zhǎng)牙齒的服役壽命。在臨床上,由于身體疾病、放射治療、長(zhǎng)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(jìn)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(rùn)滑性,還應(yīng)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(yīng)具有潤(rùn)滑時(shí)間長(zhǎng),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。因此,對(duì)天然唾液進(jìn)行深入的研究,能為新型人工唾液的開(kāi)發(fā)提供理論支持。由于天然唾液成分復(fù)雜,國(guó)內(nèi)外對(duì)天然唾液在口腔表面的成膜性、潤(rùn)滑性的研究還不夠成熟,特別是唾液對(duì)降低牙齒的摩擦磨損行為的研究上還停留在最初始的認(rèn)識(shí)上,而對(duì)其潤(rùn)滑機(jī)制沒(méi)有進(jìn)行深入的研究。因此對(duì)天然唾液的潤(rùn)滑、成膜機(jī)制進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,對(duì)開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異潤(rùn)滑性、良好的成膜性和粘附性能的人工唾液具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)和理論指導(dǎo)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(guān)表征分析手段,系統(tǒng)的研究了唾液在人牙釉質(zhì)表面的成膜性能、粘附性能及潤(rùn)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(zhì)表面的成膜過(guò)程,對(duì)唾液吸附膜的三維形貌結(jié)構(gòu)和時(shí)變特性進(jìn)行系統(tǒng)表征;其次,用納米劃痕儀及原子力顯微鏡對(duì)唾液吸附膜的潤(rùn)滑性能及粘附性能進(jìn)行深入探討,在此基礎(chǔ)上,研究了唾液蛋白的粘附機(jī)制,并對(duì)人牙釉質(zhì)內(nèi)有機(jī)相與唾液蛋白粘附性能之間關(guān)系進(jìn)行了研究。取得的主要結(jié)果和結(jié)論如下：(1)唾液吸附膜的結(jié)構(gòu)具有時(shí)變特性,在1min內(nèi)形成的初始膜就能有效的降低人牙釉質(zhì)表面的摩擦磨損。唾液吸附膜是通過(guò)層層組裝形成的,經(jīng)過(guò)1min的吸附,唾液蛋白會(huì)選擇性吸附在人牙釉質(zhì)表面,形成一層致密的初始膜。隨著吸附時(shí)間增加,唾液蛋白會(huì)進(jìn)一步吸附在初始膜上,形成疏松的外層膜：吸附到人牙釉質(zhì)表面的蛋白質(zhì)數(shù)量隨著吸附時(shí)間的增加而增加,但是不同時(shí)間形成的唾液吸附膜中的蛋白質(zhì)種類(lèi)沒(méi)有差別；吸附在人牙釉質(zhì)表面的唾液吸附膜能有效降低人牙釉質(zhì)表面的摩擦磨損,其摩擦系數(shù)隨著吸附時(shí)間的增加而增加,但是人牙釉質(zhì)表面的磨損形貌和磨損體積隨吸附時(shí)間的增加沒(méi)有明顯變化；唾液吸附膜的潤(rùn)滑性取決于初始膜,這層膜就能有效的降低牙釉質(zhì)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(zhì)內(nèi)羥基磷灰石通過(guò)靜電作用形成的,具有很強(qiáng)的粘附強(qiáng)度。唾液吸附膜與人牙釉質(zhì)表面間的剪切能隨著吸附時(shí)間的增加呈指數(shù)增加；唾液蛋白與人牙釉質(zhì)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(zhì)表面經(jīng)過(guò)唾液吸附處理1min后,其潤(rùn)濕性和zeta電位明顯增加,但是隨著吸附時(shí)間的進(jìn)一步增加,潤(rùn)濕性和zeta電位保持不變。初始膜與人牙釉質(zhì)表面之間的粘附強(qiáng)度顯著高于初始膜與外層膜之間的粘附強(qiáng)度,這與兩層膜的粘附機(jī)制有關(guān)。初始膜的形成歸功于初始膜與人牙釉質(zhì)表面之間靜電力的作用,而外層膜與初始膜之間沒(méi)有靜電力的作用。(3)牙釉質(zhì)內(nèi)的有機(jī)相對(duì)唾液蛋白的成膜性和粘附性沒(méi)有顯著影響,唾液在人牙釉質(zhì)和萃取過(guò)的人牙釉質(zhì)表面均能形成唾液吸附膜,其成膜過(guò)程沒(méi)有顯著的差別,這層膜具有雙層結(jié)構(gòu),由初始膜和外層膜構(gòu)成,其中初始膜相對(duì)平整致密,外層膜比較疏松；不論人牙釉質(zhì)是否具有有機(jī)相,唾液蛋白都與牙釉質(zhì)有很強(qiáng)的粘附強(qiáng)度。(4)唾液經(jīng)過(guò)離心處理后,其在牙釉質(zhì)表面的粘附性能和潤(rùn)滑性能沒(méi)有顯著性變化。離心處理會(huì)使唾液中食物殘?jiān)透叻肿恿康鞍?200 kDa)沉淀,但是不會(huì)沉淀分子量在200 kDa以下的唾液蛋白。離心唾液和全唾液在人牙釉質(zhì)表面形成的唾液吸附膜成分相同：全唾液吸附膜膜厚不均勻,同一樣品不同位置力學(xué)性能差異很大；離心唾液吸附膜厚度均勻,同一樣品不同位置力學(xué)性能相同。但是,對(duì)全唾液進(jìn)行離心處理并不會(huì)影響唾液吸附初始膜的形成,人牙釉質(zhì)表面在離心唾液潤(rùn)滑下的平均摩擦系數(shù)和磨損體積略低于全唾液,離心處理過(guò)的唾液可作為全唾液的替代品用于試驗(yàn)研究。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R781

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本文編號(hào)：1319298