含不同抗菌添加剂的三钙硅酸盐基水泥的抗菌活性和细胞毒性

这对你下一次补牙有什么意义

在处理深龋时，牙医现在尽量保留尽可能多的天然牙体，而不是一味钻除。这通常意味着在补牙材料下会保留一层软化且含菌的牙本质。本研究提出了一个看似简单但至关重要的问题：我们能否改良一种广泛使用的修复水泥，使其在不损害牙内活细胞的情况下，安静地杀灭残留细菌？

深龋与隐匿的细菌

现代“微创钻挖”技术旨在通过保留可再矿化的牙本质来避免暴露牙髓。然而缺点是某些致龋细菌，如变异链球菌（Streptococcus mutans）和乳酸杆菌属，可能在该层中残留。随着时间推移，这些细菌可能在看似健康的补牙体下引发新的龋坏。三钙硅酸盐基水泥因能促进矿物重建并形成密封屏障，常被用于封闭深龋，但单独使用时其抑菌能力有限。

将常见水泥变为抗菌利器

研究人员在这种常用水泥中加入五种不同的抗菌添加剂并以不同浓度配制。两种是常见于消毒剂的有机化合物（苯扎氯铵和十六烷基三甲基溴化铵/译注：cetrimide），三种是用于牙科产品或材料中的无机物（氧化钛、氧化锌和氟化亚锡）。他们将这些混合物制成微小圆盘，放在涂有五种与龋病和口腔感染相关细菌的培养平板上。通过测量圆盘周围无菌生长的透明圈大小，可以评估每种配方抑菌的强弱。

在杀菌与保护细胞之间寻找最佳平衡

因为一种既能杀菌又会毒害牙内细胞的材料在口腔中并无用处，研究团队还测试了表现最好的添加剂对活细胞的影响。他们间接暴露了两种人类细胞类型——成纤维细胞（常见的支持细胞）和牙髓干细胞（参与牙组织修复）——于这些水泥中。通过颜色变化检测测量细胞存活情况，特殊的荧光染料在显微镜下显示存活（绿色）与死亡（红色）细胞。该实验模拟了深龋的真实情形：水泥与牙髓之间由一层薄薄的牙本质隔开，水泥释放的物质经扩散作用接触到细胞。

哪些有效、哪些过于刺激

结果表明，添加剂的类型和用量对效果影响很大。苯扎氯铵显示出最强且最广泛的抗菌作用，在所有测试菌种周围都产生了较大的无菌环，尤其是常见于深龋的乳酸杆菌株。十六烷基三甲基溴化铵（cetrimide）也有助于抑菌，但通常需要更高浓度才能达到苯扎氯铵的效果。三种无机试剂仅在较高剂量时才提高水泥的抗菌性能，且主要对变异链球菌和放线菌等特定细菌有效。在安全性方面，基础水泥对两种细胞都较为温和，甚至似乎有利于成纤维细胞的健康。苯扎氯铵加入至约1%时对成纤维细胞无害，2–4%时略有损伤，7%时明显有害。牙髓干细胞总体更为敏感：苯扎氯铵和cetrimide均降低其存活率，cetrimide从2%起即呈中等毒性。

这对未来牙科治疗可能意味着什么

综合这些发现，研究指向一种特别有前景的配方：含1%苯扎氯铵的三钙硅酸盐基水泥。在这一浓度下，材料能强效抑制有害细菌，同时使成纤维细胞完全存活、牙髓干细胞大部分保持活性。通俗地说，这提示未来的深部补牙材料可能由一种在表层下悄然对残留细菌起作用、同时对牙内活组织足够温和的水泥制成。仍需更多研究——尤其是在复杂的真实口腔环境中——但这一平衡配方或能帮助牙医更好地保护采用微创技术处理的牙齿。

引用: Banon, R., Martens, L., De Coster, P. et al. Antibacterial activity and cytotoxicity of tricalcium silicate-based cements with different antibacterial additives. Sci Rep 16, 8349 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37269-5

关键词: 深龋, 抗菌牙科水泥, 三钙硅酸盐, 苯扎氯铵, 牙髓细胞生物相容性