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本研究开发了一种创新的锶掺杂次氯酸（Sr/HOCl）预处理剂，旨在优化自酸蚀粘接系统（SEAs）的性能。研究表明，与未经处理或仅使用纯HOCl的对照组相比，Sr/HOCl处理能显著提升牙本质的初始粘接强度和经热循环老化后的粘接耐久性，其效果与传统的“HOCl+亚磺酸盐还原剂（SA）”多步法相当。同时，Sr/HOCl有效改善了粘接剂的聚合转化率（DC），其作用机制在于HOCl选择性去除玷污层有机成分的同时，锶离子（Sr）的成功沉积可能促进了单体的聚合。该方法在保持牙本质表面形貌和矿物成分（如钙Ca、磷P）不变的前提下，通过一步简化流程实现了优异的粘接效果，为提升牙科修复体的长期稳定性提供了新策略。
引言
在当代粘接牙科中，建立一个持久稳固的粘接界面，尤其是牙本质粘接的长期稳定性，仍然是一项基础性挑战。自酸蚀粘接系统（SEAs）因其酸性温和且无需冲洗步骤，仅能部分去除在窝洞预备过程中产生的玷污层，残留成分会形成所谓的“杂化玷污层”，覆盖在真正的混合层之上。这种不完全的去除和后续的掺入，会损害粘接单体向下方牙本质的渗透及其潜在的化学相互作用，从而最终损害树脂-牙本质界面的结构完整性和稳定性，影响长期临床效果。
近年来，次氯酸（HOCl）去蛋白溶液作为一种有前途的牙本质预处理方法脱颖而出。HOCl通过选择性去除玷污层中的有机成分、提高矿物与有机成分的比例、促进树脂单体渗透以及优化化学相互作用等多种有利机制，协同促进形成更优的混合层。然而，HOCl强大的氧化性会产生残留的氧化分子，显著损害粘接剂的聚合，从而影响粘接性能，这需要充分的冲洗步骤和后续使用还原剂（如亚磺酸盐SA）来中和。尽管后续使用还原剂已显示出中和氧化分子并引发聚合的前景，但额外的应用步骤使临床操作变得复杂。
近期研究尝试将金属离子掺入HOCl溶液以简化预处理步骤。锶（Sr）因其被证实能引发甲基丙烯酸酯单体的聚合，同时保持HOCl必要的去蛋白特性，成为一个特别有潜力的候选者。理论研究表明，锶离子在处理后的牙本质表面沉积可能通过简化的临床方案增强粘接剂聚合，从而改善粘接性能，但关于其对聚合和长期粘接稳定性影响的全面实验证据仍然有限。
因此，本研究旨在评估一种新型的锶掺杂HOCl（Sr/HOCl）预处理剂的效果，特别研究其对牙本质粘接耐久性、粘接剂聚合、表面元素组成以及预处理后牙本质表面形态特征的影响。本研究的零假设是：Sr/HOCl预处理在(1)初始粘接强度、(2)热循环后的粘接耐久性、(3)粘接剂的转化率（DC）、(4)表面元素组成以及(5)预处理牙本质的表面形态特征方面，均不会显示出显著差异。
材料与方法
本研究使用的材料包括一步法自酸蚀粘接剂（Bond Force II）、亚磺酸盐还原剂（Clearfil DC Activator）和树脂复合体（Clearfil AP-X）。具体成分和应用步骤详见表1。
HOCl预处理溶液的制备方法如下：将市售的500 ppm HOCl溶液用去离子水按1:5比例稀释，并用1 M NaOH将pH调整至6.8，得到有效氯浓度为105 ppm的纯HOCl预处理剂。对于锶掺杂HOCl（Sr/HOCl）预处理剂，则将0.4 M SrCl2掺入制备好的HOCl溶液中，最终pH值为7.0。
选取40颗无龋坏、结构完整的离体人类磨牙，制备平坦的牙本质表面并标准化玷污层。将牙本质样本随机分为四组（n=10颗/组）：1) 对照组：仅用水冲洗并吹干；2) 纯HOCl预处理组（HOCl）：应用纯HOCl 30秒后冲洗吹干；3) HOCl联合亚磺酸盐组（HOCl+SA）：按HOCl组预处理后，再应用亚磺酸盐还原剂10秒并吹干；4) 锶掺杂HOCl组（Sr/HOCl）：应用Sr/HOCl预处理剂后冲洗吹干。
所有预处理后，按制造商说明应用粘接剂并用LED光固化灯照射10秒，然后分层堆砌并固化树脂复合体。样本在37°C水中储存24小时。
通过微拉伸粘接强度测试（μTBS）评估粘接性能。将每个粘接样本切割成横截面积约为1.0 mm2的试件，每组取中心区域的四个试件，随机分为两组：一组进行24小时水储存，另一组进行10,000次热循环老化（在5°C和55°C之间，每个水浴停留30秒）。老化后，使用万能试验机以1 mm/min的十字头速度进行μTBS测试。断裂模式通过扫描电子显微镜（SEM）观察并分类。
通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）评估粘接剂聚合转化率（DC）。监测脂肪族C=C（1640 cm-1）和芳香族C=C（1608 cm-1）键的特征吸收峰，以芳香族C=C峰为内参，计算DC值。
使用能量色散X射线光谱（EDS）分析预处理后牙本质表面的元素沉积，重点关注钙（Ca）、磷（P）、硫（S）和锶（Sr）。
通过扫描电子显微镜（SEM）在5000倍放大倍数下观察预处理后牙本质表面的顶部和轴向形态。
结果
微拉伸粘接强度（μTBS）
μTBS的平均值和标准差如表2所示。在24小时储存后，对照组和HOCl处理组的粘接强度相当，无统计学差异。而HOCl+SA组和Sr/HOCl组的初始粘接强度均显著高于对照组和纯HOCl组。经过热循环老化后，对照组和纯HOCl组的粘接强度均出现显著下降。相比之下，HOCl+SA组和Sr/HOCl组均表现出优异的抗老化能力，粘接强度在热循环前后保持稳定，无显著下降。
断裂模式
各组的断裂模式分布如图1所示。混合断裂在所有组别中均占主导，且组间断裂模式分布无显著差异。
聚合转化率（DC）
各组的FTIR光谱如图2所示。与对照组相比，HOCl处理组的脂肪族C=C峰强度有所增加，表明聚合效率降低。相反，HOCl+SA组和Sr/HOCl组的脂肪族C=C峰强度显著降低，而芳香族C=C峰保持稳定，表明聚合得到增强。定量DC分析结果如表3所示，HOCl处理导致DC值相较于对照组有所降低。而HOCl+SA预处理和Sr/HOCl预处理均显著改善了DC值，优于纯HOCl处理。
预处理牙本质表面的元素组成
EDS元素分析结果如表4所示，代表性EDS元素分布图见图3。所有组别的钙（Ca）和磷（P）含量均保持一致，无统计学差异，表明预处理方案保持了牙本质基底的基本矿物结构。HOCl+SA处理组的硫（S）含量出现统计学显著升高。值得注意的是，锶（Sr）元素仅在Sr/HOCl处理组中被特异性地检测到，而在其他所有实验条件下均未检出。
预处理牙本质的表面特征
代表性SEM显微照片如图4所示。SEM检查显示，所有预处理后，玷污层的形态和厚度均保持不变，预处理方案未引起可观察到的形貌改变。对照组显示出均匀致密的玷污层覆盖牙本质表面。HOCl、HOCl+SA和Sr/HOCl处理组均表现出相似的表面形态，玷污层在所有实验条件下均保持完整。
讨论
本研究表明，Sr/HOCl预处理显著增强了牙本质的初始和长期粘接稳定性，同时与纯HOCl预处理相比，改善了粘接剂的聚合转化率（DC）。EDS证实了锶离子在处理的牙本质表面成功沉积，而SEM显示表面形态未被预处理改变。这些发现导致关于粘接强度、耐久性、DC和元素组成的零假设（1）至（4）被拒绝，而关于表面形态特征的零假设（5）得到支持。
需要承认的是，本研究仅采用热循环作为老化方案。虽然热循环是模拟口内温度波动的既定标准，但临床老化涉及多种同时发生的降解机制，仅靠热循环无法完全模拟。未来的研究应纳入补充性的老化方案，以更全面地评估Sr/HOCl预处理的长期临床效果。
观察到的Sr/HOCl处理样本粘接耐久性增强归因于HOCl和锶的协同效应。HOCl能有效去除玷污层的有机成分，从而促进树脂渗透和粘接单体与下方牙本质的化学相互作用。然而，先前研究表明残留的HOCl分子会损害粘接剂聚合，需要应用还原剂来中和这些残留分子并增强聚合。本研究通过HOCl+SA组性能的改善证实了这一点。值得注意的是，Sr/HOCl预处理获得了与HOCl+SA相当的初始粘接强度，且两组均显著高于对照组和纯HOCl预处理组。更重要的是，Sr/HOCl和HOCl+SA在热循环后均保持了优异的粘接强度，而对照组和纯HOCl组则出现显著下降。
DC分析为聚合过程提供了关键见解。与纯HOCl相比，Sr/HOCl处理样本的转化率显著提高，表明聚合得到改善。锶的掺入增强聚合的确切机制可能涉及复杂的化学相互作用，需要进一步研究。先前研究表明碱金属可以通过单体活化和自由基稳定机制影响聚合动力学，但这些特定机制是否适用于锶等碱土金属仍有待确定，因为它们的基本电子构型、配位化学和氧化还原性质存在根本差异。Sr/HOCl处理观察到的DC改善表明其对DC有积极影响，但需要通过电子顺磁共振波谱或拉曼光谱等先进技术来直接提供机制证据。
EDS分析表明所有组别的钙磷比例得以保持，证实预处理保留了功能性单体与牙本质基底化学键合所必需的基本矿物结构。锶仅在Sr/HOCl处理样本中被检测到，结合其对有机成分的选择性去除，验证了在保持下方矿物结构的同时成功实现了表面改性。SEM观察显示Sr/HOCl处理后玷污层的形态和厚度未改变，这与先前研究一致，表明HOCl基预处理选择性地去除有机成分，同时保持了玷污层的整体结构。这种表面形态的保持表明Sr/HOCl增强的粘接性能主要源于化学改性而非物理表面变化。
本研究作为初步探索存在一些方法学上的局限性。粘接耐久性仅通过热循环评估，这只是复杂口内老化环境的一个方面。未来的研究应纳入长期水储存、酶降解模型和pH循环等补充性老化方案，以更全面地评估长期粘接稳定性。此外，虽然FTIR分析表明Sr/HOCl处理改善了DC，但未提供直接的机制证据。需要先进的光谱技术来明确锶在氧化条件下增强聚合的机制。本研究的形态分析主要是定性的，未来的研究应结合共聚焦激光扫描显微镜或透射电子显微镜等先进成像技术进行更稳健的界面质量表征。
尽管存在这些局限性，这项初步研究表明，Sr/HOCl预处理在达到与HOCl+SA相当效果的同时，消除了额外应用还原剂的需要，从而简化了临床操作步骤，并可能降低技术敏感性。本研究中观察到的聚合增强和粘接耐久性提升，为改善长期临床效果带来了希望。未来的研究应包括长期临床试验以验证这些实验室发现、采用先进光谱技术的全面机制研究、定量形态分析、多因素老化方案的评估、锶掺入潜在附加益处（如抗菌性能或再矿化潜力）的研究、评估Sr/HOCl预处理与不同粘接系统之间的相互作用，以及该方案在不同牙本质基底（如硬化牙本质、龋影响牙本质）上的有效性评估。
结论
这项初步研究表明，Sr/HOCl预处理通过简化的临床方案，在改善牙本质粘接稳定性和粘接剂聚合方面展现出潜力。将锶掺入HOCl溶液增强了初始粘接强度及热循环后的耐久性，达到了与传统HOCl+SA方法相当的效果。这些发现为未来深入研究Sr/HOCl牙本质预处理策略奠定了基础，值得进行更全面的评估。
