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等離子體是由帶電離子、自由基、電子、粒子等組成的近似電中性的氣體團(tuán),其組成及特性與普通氣體不同,故又稱物質(zhì)的第四態(tài)。等離子體在宇宙中廣泛存在,閃電、恒星、極光中都可產(chǎn)生等離子體。人工獲得等離子體的方法也有很多種,例如輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、射頻、微波等。等離子體按照溫度可分為兩類:高溫等離子體和低溫等離子體。相較于高溫等離子體,低溫等離子體粒子溫度較低(接近室溫),較易獲得和維持。

近年來,低溫等離子體在材料改性方面的應(yīng)用得到了大家的廣泛關(guān)注。作為一種新興的材料表面改性方法,其反應(yīng)溫度低、效能高,在對(duì)材料表面進(jìn)行改性的同時(shí),又不改變材料主體的性能。目前,對(duì)低溫等離子體的研究已進(jìn)入口腔醫(yī)療領(lǐng)域,例如牙齒美白、齲病治療、根管內(nèi)消毒、止血、種植體周圍炎治療和口腔修復(fù)材料的表面改性等。

口腔臨床修復(fù)的成功依賴于修復(fù)體與牙體組織、修復(fù)材料與材料間牢固的黏接,材料表面改性是提升黏接性能的一種有效方法。表面改性是指在保持材料原性能的前提下,采用化學(xué)的、物理的方法改變材料表面的化學(xué)成分或結(jié)構(gòu)以提高其性能的一類方法。低溫等離子體技術(shù)在口腔材料改性上的應(yīng)用是近年的前沿研究熱點(diǎn),其能在不明顯改變材料表面形貌的前提下,顯著改善材料表面潤(rùn)濕性,提高修復(fù)材料表面的黏接性能。

低溫等離子體對(duì)口腔陶瓷材料的表面改性作用

口腔陶瓷材料具有優(yōu)良的透光性、逼真的色彩及良好的生物相容性,在臨床中廣泛應(yīng)用。目前臨床上最常使用的陶瓷材料為玻璃基陶瓷(含長(zhǎng)石質(zhì)陶瓷和玻璃陶瓷)和氧化釔穩(wěn)定四方相氧化鋯多晶陶瓷(氧化鋯陶瓷)。

為了提高玻璃基陶瓷的黏接效果,臨床上通常使用氫氟酸酸蝕+硅烷偶聯(lián)劑聯(lián)合處理陶瓷表面。然而,氫氟酸具有毒性,過度的酸蝕可能對(duì)玻璃陶瓷產(chǎn)生不良影響。

氧化鋯陶瓷由于不含玻璃成分，氫氟酸酸蝕和硅烷處理對(duì)其效果甚微,噴砂處理與黏接劑聯(lián)合使用是推薦使用的方法,然而噴砂可能會(huì)引起氧化鋯陶瓷表面產(chǎn)生裂紋從而破壞其完整性,甚至導(dǎo)致機(jī)械性能降低。

低溫等離子體對(duì)玻璃基陶瓷和氧化鋯陶瓷的表面黏接性能均有改善,相較于氫氟酸對(duì)人體和環(huán)境的危害、噴砂處理可能損傷陶瓷表面從而導(dǎo)致機(jī)械性能的降低,低溫等離子體對(duì)材料表面形貌無明顯改變,或可取代酸蝕與噴砂,成為陶瓷材料表面改性的首選方法。

低溫等離子體對(duì)纖維樁的表面改性作用

纖維樁具有與牙本質(zhì)相近的彈性模量,能減少樁修復(fù)后根折的風(fēng)險(xiǎn),且美觀性好。但眾多研究結(jié)果表明,纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度不足而導(dǎo)致修復(fù)體脫落是纖維樁修復(fù)失敗最常見的現(xiàn)象。為了提高纖維樁的黏結(jié)強(qiáng)度,國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量研究,也將低溫等離子體應(yīng)用于纖維樁的表面改性。

低溫等離子體處理纖維樁表面能夠提升纖維樁的黏接性能,在獲得理想黏結(jié)強(qiáng)度的同時(shí)不影響纖維樁的機(jī)械性能。

低溫等離子體對(duì)聚醚醚酮的表面改性作用

聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)是一種熱塑性材料,因其易打磨、強(qiáng)度高、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),可用作口腔種植修復(fù)的愈合基臺(tái)、間隙保持器和可摘局部義齒等。PEEK顏色灰白,美觀性差,需用飾面樹脂來修飾,但其與飾面樹脂間的黏結(jié)強(qiáng)度差,需要對(duì)其進(jìn)行表面改性。最簡(jiǎn)單的表面改性方法是通過噴砂來增加PEEK表面粗糙度,但噴砂可能對(duì)材料的機(jī)械性能造成不利影響;濃硫酸也可進(jìn)行表面刻蝕,但其具有腐蝕性,對(duì)人體有害。

隨著對(duì)PEEK表面改性研究的越發(fā)深入,有學(xué)者嘗試將低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用到PEEK中以提高其黏結(jié)強(qiáng)度，等離子體處理后的PEEK表面黏接性能得到了很好的改善,膠接處形成了很強(qiáng)的膠接力,提高了膠接強(qiáng)度。

綜上所述,低溫等離子體在材料表面改性方面的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注和研究,其特點(diǎn)是在不明顯改變材料表面形貌和機(jī)械性能的前提下,顯著提高黏結(jié)強(qiáng)度。