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氧化石墨烯赋能暂封牙胶：抗菌性能的深度剖析与应用探索

一、引言

1.1研究背景与意义

在口腔疾病的治疗过程中，暂封牙胶起着不可或缺的作用。当进行牙髓失活、髓腔消毒、根管治疗术、活髓切断术、根尖诱导成形术等治疗时，暂封牙胶被用于阶段性终止时封闭工作区，以防止异物进入，确保药物在相对封闭的环境中发挥作用，从而提高治疗效果。暂封牙胶的性能优劣，如机械性能、边缘封闭性、生物相容性等，对临床治疗的效果产生较大影响，其中微渗漏是重要影响因素之一，根尖及冠方微渗漏可能会导致根管治疗失败。目前临床上常用的暂封牙胶存在一些局限性，如耐磨性及粘结性差，咀嚼时易变型，在唾液中会发生溶解，随着与唾液接触时间的延长溶解率升高，暂封时间越长，边缘微渗漏越明显等，这些不足限制了其在临床治疗中的应用效果。

氧化石墨烯（GrapheneOxide，GO）作为石墨烯的衍生物，是一种尺寸可调节的新型纳米材料，自2004年被发现以来便引起全世界广泛关注。由于其热力学、电学和机械强度等方面的特性，在电子、物理、信息、能源和材料领域一直有广泛的应用前景。在生物医学领域，GO有着独特的生物化学特性，其表面含有大量-OH基团，片层边缘处则有很多-COOH基团，拥有的大量含氧活性基团使其水溶性和表面活性明显优于石墨烯。2010年由中国科学院上海应用物理所黄庆林课题组首次提出GO的抗菌作用，此后其在抗菌方面的研究不断涌现。纳米型的抗菌材料一般是基于纳米材料本身的特性，如较大的比表面和较小的颗粒数，使得颗粒表面键态失调而出现很多活性中心，这些活性中心对氧原子、氧自由基有很强的吸附能力，从而达到抗菌目的。GO的抗菌特性主要源于其物理破坏作用（如边缘切割和机械包裹）、过氧化作用以及磷脂分子抽提破坏等机制。然而，目前将氧化石墨烯的抗菌特性应用于暂封牙胶的研究还相对较少。

本研究旨在探究含氧化石墨烯暂封牙胶的抗菌性能，具有重要的理论和实际意义。从理论角度来看，深入研究含氧化石墨烯暂封牙胶的抗菌性能，有助于进一步揭示氧化石墨烯与暂封牙胶之间的相互作用机制，丰富纳米材料在口腔医学领域的应用理论。从实际应用角度出发，若能成功开发出具有良好抗菌性能的含氧化石墨烯暂封牙胶，将有效解决传统暂封牙胶在临床应用中存在的问题，减少微渗漏的发生，提高口腔疾病治疗的成功率，为口腔临床治疗提供更优质的材料选择，具有显著的临床应用价值和社会效益。

1.2国内外研究现状

在暂封牙胶的研究方面，国内外学者对其性能和应用进行了多方面的探索。国外研究中，Krakow等学者的研究结果显示，传统牙胶暂封1周后即可出现明显的微渗漏，这表明其封闭性能存在一定的时效性和局限性。Pashley等用放射性14C作示踪物比较多种暂封材料的暂封效果，发现氧化锌丁香油水门汀（ZOE）的暂封效果弱于Cavit，但优于IRM、磷酸锌水门汀和聚羧酸锌水门汀，为临床选择暂封材料提供了参考依据。国内研究中，高燕等用染料渗透实验比较ZOE、Cavit、Cavition，发现暂封1周后上述材料微渗漏评分无统计学差异（P＞0.05），且随着暂封时间的延长ZOE评分高于Cavit、Cavition；3种材料暂封4周后，均出现了明显微渗漏，提示ZOE暂封1周内具有较好的封闭效果，随着暂封时间的延长则会增加冠方渗漏。此外，有研究关注到暂封牙胶在根管冲洗和塑化治疗中做假壁的应用，发现用暂封胶牙条做假壁操作简便，能提高治疗效果。

关于氧化石墨烯抗菌性能的研究，国外学者在其抗菌机理方面进行了深入探讨。如提出物理破坏理论，认为氧化石墨烯的锐利边缘可以像纳米刀一样切割细菌细胞膜，造成细胞内容物泄漏，从而达到抗菌效果；机械包裹理论则认为氧化石墨烯可以通过范德华力等作用包裹细菌，阻碍细菌的正常生理活动。过氧化作用理论指出，氧化石墨烯可以诱导产生大量的活性氧（ROS），如超氧阴离子自由基、羟基自由基等，这些活性氧能够氧化细菌细胞内的生物大分子，如蛋白质、核酸等，导致细菌死亡。磷脂分子抽提破坏理论认为氧化石墨烯可以与细菌细胞膜上的磷脂分子相互作用，抽提磷脂分子，破坏细胞膜的完整性，进而杀死细菌。国内研究中，有学者通过实验制备了有机改性氧化石墨烯/尼龙纤维，发现该纤维具有良好的抗菌性能，为氧化石墨烯在抗菌材料领域的应用提供了新的思路；还有学者研究了氧化石墨烯表面接枝抗菌聚合物的方法，制备的两性离子聚合物修饰的抗菌氧化石墨烯对大肠杆菌表现出99.99%的抗菌活性，建立了对氧化石墨烯的新型聚合物改性方法。

然而，现有研究仍存在一些不足之处。在暂封牙胶的研究中，虽然对其多种性能进行了研究，但对于如何从根本上改善其抗菌性能，减少微渗漏，提高治疗效果的研究还不够深入。在氧化石墨烯抗菌性能的研究中，尽管对其抗菌机