牙釉质表面气相SiO2/PDMS超疏水涂层制备及其细胞毒性与抗菌性能评价

Preparation of Fumed Silica/polydimethylsiloxane Superhydrophobic Coating on Tooth Enamel Surface and Evaluation of Its Cytotoxicity and Antibacterial Ability

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摘要目的:在牙釉质表面制备气相二氧化硅(SiO2)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)超疏水涂层,并评价涂层的细胞毒性与抗菌性能.方法:将不同质量百分比的亲/疏水SiO2、PDMS溶于正己烷及其他相关助剂中形成悬浮溶液,喷涂于牙釉质表面形成超疏水涂层.采用接触角测量仪测量涂层的静态接触角及动态接触角;扫描电镜(SEM)观察微观结构;X射线光电子能谱(XPS)分析化学组成;傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)分析涂层内基团;MTT比色法检测细胞毒性;自动菌落形成实验(CFU)法验证其抗变形链球菌粘附能力.结果:亲/疏水性SiO2质量比为1:1时,涂层具有最好的疏水效果,其静态接触角(CA)为164°,动态接触角(SA)为1.4°;其超疏水效果来源于纳米SiO2粒子提供的表面粗糙度和PDMS提供的低表面能;MTT结果显示该涂层具有较好的细胞相容性;抗菌实验结果表明,超疏水涂层抗菌效果明显优于对照组,6 h以内抗粘附效果稳定,抗粘附效率达到87％以上.结论:成功在牙釉质表面构建了生物相容性的超疏水涂层,该涂层具有较好的抗变形链球菌粘附能力,为开发口腔防龋喷剂提供思路.