全球老年人口的快速增长带来了与口腔健康有关的各种挑战，包括修复缺失的牙齿。可摘义齿和种植义齿仍然是老年无牙患者康复的常见解决方案。虽然义齿可以改善患者的生活质量、咀嚼功能和心理状态，但口腔生物膜在义齿表面的堆积构成了一个特别值得关注的问题。假牙上微生物的繁殖可能会导致丙烯酸染色、假体变质、口臭、结石形成和粘膜感染。假丝酵母菌是一种共生酵母，分布在口腔的不同区域，在假牙使用所产生的独特口腔微环境中可以转化为一种条件致病菌。义齿贴合表面已被证明是粘附性念珠菌和其他微生物的储存库，这些微生物是义齿口炎（DS）的主要病原体。DS是影响义齿佩戴者的最常见的疾病之一，其特征是口腔粘膜的慢性炎症和红斑。

流行病学研究表明，DS的患病率从15%到>70%，产生不同严重程度的症状，从无症状到严重的不适，味道改变，烧灼感，吞咽困难和疼痛。虽然正确的义齿卫生习惯对于预防DS至关重要，但患者的习惯和态度并不一定会导致对义齿清洁建议的遵守。此外，卫生习惯可能会影响假体的颜色和机械稳定性。

为了克服这些限制，目前正在探索使用具有抗菌性能的丙烯酸的策略来防止微生物的繁殖，最终降低DS的发生率。几项针对假丝酵母菌的特定部位检测的研究已经证明，DS与义齿丙烯酸表面的酵母菌生长比在佩戴者的腭部更多，这意味着DS治疗应该更好地专注于义齿材料。因此，研究了聚合物涂层或在牙科丙烯酸中加入几种类型的抗菌物质，如季铵单体或银/锌改性沸石的效果。

近年来，具有抗菌活性的纳米颗粒的应用越来越受到人们的关注。直径从1到100纳米的纳米金属颗粒具有更大的表面积、更强的反应性和更强的抗菌潜力。原则上，将少量纳米颗粒掺入聚合物中可以产生具有有效抗菌活性的纳米复合材料，而不会显著改变其其他特性。掺银纳米颗粒(nAg)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优异的抗菌活性。

然而，由此产生的材料的灰色是一个主要的美学问题，并可能招致相对较高的成本，这取决于银含量。在这种情况下，铜纳米颗粒（nCu）为抗菌义齿设计提供了一个有吸引力的选择。铜具有广谱抗菌活性，其抑菌抗炎特性自古为人所知。目前，纳米技术的进步已经引起了人们对开发铜的抗菌性能的极大兴趣。在牙科领域，nCu已被证明对牙周、龋齿和牙髓细菌具有抗菌活性，这意味着其在牙科实践中的潜在应用。

在本研究中，我们首次介绍了用nCu制作的抗菌丙烯酸义齿。我们假设，在PMMA中控制nCu的掺入可以使义齿具有抗菌活性（特别是针对白色念珠菌），这可能会减少DS的发生率，而不会改变丙烯酸酯的生物相容性和机械或美学性能。这项工作包括纳米复合材料的合成和体外生物学特性评估，以及用nCu/PMMA纳米复合材料制作假牙的初步临床试验。

图1所示。合成成甲基丙烯酸甲酯单体的铜纳米粒子的结构和组成表征，通过(a)表面等离子体共振吸收光谱和摄影，(b)背散射扫描电子显微镜和(c-e)能量色散x射线元素映射可视化

图2所示 0.045% wt. nCu/PMMA纳米复合材料的结构和成分表征，如图(a)背散射扫描电镜图，(b-d)能量色散x射线元素图，(e) x射线衍射图，(f) x射线光电子能谱图，(g)傅里叶变换红外光谱衰减全反射图所示

图3所示 培养48小时后，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和nCu改性PMMA丙烯酸酯对白色念珠菌的抗菌活性通过(a) nCu/PMMA丙烯酸酯表面粘附白色念珠菌的菌落形成单位(cfu)数量，(b) PMMA表面的扫描电子显微图，(c) 0.045% wt. nCu/PMMA纳米复合材料表面的扫描电子显微图来评估

图4  评价ncu改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)丙烯酸酯义齿抑制念珠菌生长、降低义齿口炎(DS)发病率和严重程度的随机临床试验结果。(a-b) 0.045% wt. nCu/PMMA纳米复合义齿图像。佩戴PMMA或0.045% wt. nCu/PMMA义齿的患者在放置时(基线)、4、7和12个月后(c)唾液、(d)义齿表面和(e)上颚表面念珠菌菌落形成单位(cfu)。基线时和4、7、12个月后患者退行性椎体滑移的发生率(f)和严重程度(g)。(h)佩戴nCu/PMMA假牙患者临床健康的腭黏膜。(i)佩戴nCu/PMMA义齿的i型DS患者的腭黏膜。(j)佩戴PMMA义齿的II型DS患者7个月时的腭黏膜

图5  ncu修饰聚甲基丙烯酸甲酯的抗菌机理示意图

方法：将NCU原位生成甲基丙烯酸甲酯（MMA），制备NCU/PMMA纳米复合材料。用扫描电子显微镜、光谱学（能量色散X射线、衰减全反射傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱）、X射线衍射分析和机械弯曲试验（ISO 20795-1：2008）对所制备的材料进行了表征。测定其对白色念珠菌和口腔细菌的抗菌活性。采用四甲基偶氮唑盐比色法（ISO 10993-5：2009）和铜释放实验评价细胞毒性。在临床试验中，比较了佩戴NCU/PMMA（n=25）和PMMA（n=25）义齿的参与者；特别是评估了12个月内DS的发生率和严重程度以及念珠菌的种类增殖。数据分析采用图基后检验的方差分析（α=0.05）。

结果：负载量为0.045%的纳米铜铜/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料具有最强的抗菌活性。白色念珠菌和其他口腔细菌在佩戴者身上不会产生细胞毒性。NCU/PMMA义齿既保留了义齿的力学性能和美观性能，又抑制了义齿表面和患者上颌面念珠菌的生长。NCU/PMMA义齿组DS的发生率和严重程度均低于PMMA义齿组。

结论：采用铜纳米技术生产的聚甲基丙烯酸甲酯具有抗菌、生物相容性好、美观等优点，可减少DS的发生。因此，这种材料可以作为一种新的预防与义齿使用相关的口腔感染的选择。

文献来源：

Correa S,  Matamala L,  González JP,  Development of novel antimicrobial acrylic denture modified with copper nanoparticles.J Prosthodont Res 2023 May 20;