功能化高反应活性POSS的合成及其改性口腔复合树脂的应用基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81371187
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1508.口腔颅颌面组织生物力学和生物材料
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Composite resin is getting increasingly popular in dental restorative treatments. However, secondary caries after restoration is recognized as one of the major reasons for the failure of resin-based restorations. Polymerization shrinkage and the resultant stress generation related to conventional composite resins, which can lead to marginal microleakage and staining, postoperative sensitivity and secondary caries, is recognized as one of primary reason for the failure of resin-based restorative. Modification of resin matrix with novel functional monomer is a promising strategy to solve the problem. Previousely, we successfully synthesized an expanding monomer and confirmed its effect in reducing polymerization shrinkage.We also synthesized several QAS monomers and confirmed its antibacterial effects. In the present research, to achieve modified composite resins with further improved properties, we are planing to synthesize novel SOC-POSS and QAS-POSS monomers and use them in combination to modify traditional resin. The microstructure, physichemical properties and biocompatibilities of the POSS modified composite resins will be studied, and the bonding properties and occurance of microleakage will be investigated both in vitro and in vivo by using extracted teeth and animal model. This study will provide a new strategy to improve the durability of resin-based restoratives.
继发龋是造成口腔树脂粘接修复失败的首要原因。功能单体改性是减少树脂聚合收缩,赋予其抗菌性能,改善口腔树脂临床修复效果的重要手段。但是我们前期研究发现,功能单体的大量添加,会导致树脂基质的聚合交联度不足,影响树脂的机械、生物学等基本性能。多面低聚倍半硅氧烷(POSS)独特的有机-无机纳米杂化特性有望解决这一问题。本研究拟首先合成高反应活性POSS,改性口腔常用树脂,评价其对改性树脂性能和微观结构的影响,探讨其性能改善机制;在此基础上,合成新型功能化高反应活性POSS,替代传统功能单体改性口腔常用复合树脂,在赋予树脂低收缩和抗菌性能的同时,改善树脂的力学、生物学等基本性能;进而,运用离体牙树脂充填模型和动物实验,评价该低收缩抗菌杂化复合树脂预防充填界面微渗漏、减少继发龋发生的效果,为提高口腔树脂材料的临床修复耐久性提供新策略。同时,为POSS材料在其他领域改性聚合物研究提供借鉴。

结项摘要

聚合收缩、机械性能不足、继发龋是造成口腔树脂粘接修复失败的主要原因。功能单体改性是减少树脂聚合收缩,赋予其抗菌性能,改善口腔树脂临床修复效果的重要手段。本研究合成高反应活性 POSS,评价其对改性树脂性能和微观结构的影响,探讨其性能改善机制;在此基础上,合成新型功能化高反应活性 POSS,替代传统功能单体改性口腔常用复合树脂,在赋予树脂低收缩和抗菌性能的同时,改善树脂的力学、生物学等基本性能。研究发现:不同POSS添加方式对改性树脂的性能影响不同,直接混合法添加MI-POSS和高浓度的MA-POSS会造成POSS在树脂基质中的团聚,造成机械等性能的下降;而通过溶剂混合蒸发法可以明显改善MA-POSS在树脂中的分散性,并提高树脂的机械性能以及耐磨性;通过预聚法和静电纺丝的方法都可以提高MI-POSS树脂的分散性,静电纺丝法制备的树脂机械性能最佳。QAS-POSS改性树脂对变形链球菌均有抗菌性能,并且抗菌作用持久。随着QAS-POSS添加浓度的增加,改性树脂的抑菌性能逐渐增强,细菌粘附减少,细胞膜完整性降低。不同比例的SOC/POSS 改性常用口腔复合树脂,随POSS添加比例的增高,树脂的聚合收缩率下降;弯曲强度增加,压缩强度和吸水值无明显变化。改性实验树脂具有较低的聚合收缩率和较好的机械性能,能够预防树脂修复后微渗漏的效果,具有良好的应用前景。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Effect of an Experimental Direct Pulp-capping Material on the Properties and Osteogenic Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells.
实验性直接盖髓材料对人牙髓干细胞特性及成骨分化的影响
  • DOI:
    10.1038/srep34713
  • 发表时间:
    2016-10-04
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Yu F;Dong Y;Yang YW;Lin PT;Yu HH;Sun X;Sun XF;Zhou H;Huang L;Chen JH
  • 通讯作者:
    Chen JH
Effect of an Antibacterial Monomer on the Antibacterial Activity of a Pit-and-Fissure Sealant.
抗菌单体对窝沟封闭剂抗菌活性的影响
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0162281
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    PloS one
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Yu F;Yu H;Lin P;Dong Y;Zhang L;Sun X;Liu Z;Guo H;Huang L;Chen J
  • 通讯作者:
    Chen J
Structure-property relationships in hybrid dental nanocomposite resins containing monofunctional and multifunctional polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
含有单官能和多官能多面体低聚倍半硅氧烷的杂化牙科纳米复合树脂的结构-性能关系
  • DOI:
    10.2147/ijn.s56062
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    International journal of nanomedicine
  • 影响因子:
    8
  • 作者:
    Wang W;Sun X;Huang L;Gao Y;Ban J;Shen L;Chen J
  • 通讯作者:
    Chen J
Antibacterial Activity and Bonding Ability of an Orthodontic Adhesive Containing the Antibacterial Monomer 2-Methacryloxylethyl Hexadecyl Methyl Ammonium Bromide.
含抗菌单体2-甲基丙烯酰氧基乙基十六烷基甲基溴化铵的正畸粘合剂的抗菌活性和粘合能力
  • DOI:
    10.1038/srep41787
  • 发表时间:
    2017-02-07
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Yu F;Dong Y;Yu HH;Lin PT;Zhang L;Sun X;Liu Y;Xia YN;Huang L;Chen JH
  • 通讯作者:
    Chen JH
Effect of Er,Cr:YSGG Laser at Different Output Powers on the Micromorphology and the Bond Property of Non-Carious Sclerotic Dentin to Resin Composites.
不同输出功率Er,Cr:YSGG激光对非龋硬化牙本质微观形貌及树脂复合材料粘结性能的影响
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0142311
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    PloS one
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Sun X;Ban J;Sha X;Wang W;Jiao Y;Wang W;Yang Y;Wei J;Shen L;Chen J
  • 通讯作者:
    Chen J

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其他文献

真菌内共生细菌研究进展
  • DOI:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    刘小勇
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    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    --
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  • 通讯作者:
    田银生
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    郭良栋

其他文献

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孙翔的其他基金

新型功能单体-膨胀单体的合成及其改性口腔粘接材料的基础研究
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    2008
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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