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矽酸三鈣之製備及其應用於臨床之潛力探討

為了解決apex積分9的問題，作者陳奕倫 這樣論述：

治療牙髓病可能需要進行根管治療、根尖充填、根尖逆充填、活髓處置和根尖成形術等手術，在手術過後則需要填入牙髓填充材料以彌補失去的牙髓，在現今醫師們大多會選擇使用BiodentineTM (Active Biosilicate TechnologyTM; Septodont)，儘管這些產品已被證明是有效的，但是牙髓填充材料的單價都相當昂貴，只能仰賴國外進口，因為目前台灣並沒有自身研發的產品，所以或許可以嘗試開發牙髓填充材料，而本研究將進行矽酸三鈣(Tricalcium silicate, 3CaO·SiO2, 縮寫C3S)的合成，因為其和Biodentine的主要成分相同，如果成功便可使

台灣擁有自己的產品，同時也可推動生物陶瓷的發展，因此本研究將著重於C3S的合成，並且在逐步改善其性質同時和Biodentine進行比較。 本研究將使用溶膠-凝膠法(Sol-gel method)來合成C3S，隨後對其合成參數進行優化，並且使用X光繞射分析儀、萬能材料試驗機、吉爾摩針入儀、掃描式電子顯微鏡、根尖X光照射系統、傅立葉轉換紅外線光譜儀和表面積和孔隙分佈分析儀來進行分析。結果顯示，膠化時間為16 h、鍛燒時間為2 h、四水硝酸鈣(Calcium nitrate tetrahydrate, Ca(NO3)2·4H2O)添加量為6.9 g和硝酸(Nitric acid, HNO3)添

加量為0.250 mL為較好的優化結果，因為此結果得到最多C3S含量和最少矽酸二鈣(Dicalcium silicate, 2CaO·SiO2, 縮寫C2S)含量的粉末，並且也進行了重複試驗來證明製程的穩定性。將優化的C3S進行球磨後，雖然縮小粒徑對抗壓強度沒有太大的影響，但是硬化時間得到了相當程度的改善，同時也表現出了和Biodentine相似的操作手感。 將C3S分析完畢後，再來是透過混和顯影劑來提升其在X光下的顯影性。經過X光影像的比較，在C3S混和15 wt.%五氧化二鉭(Tantalum pentoxide, Ta2O5)、15 wt.%二氧化鋯(Zirconia, ZrO2)

和30 wt.%硫酸鋇(Barium sulfate, BaSO4)時，阻斷X光穿透的效果和Biodentine相似。在分析抗壓強度後，發現不管在水合7天還是28天，C3S混和15-25 wt.% ZrO2和30-40 wt.% BaSO4的抗壓強度都會隨著混和量增加而減弱。此外，硬化時間則隨著混和量增加而延長。 最後本研究分析了細胞存活率、生物相容性和抗菌性來確認C3S在臨床上的應用潛力。結果顯示，不管是C3S還是其混和了顯影劑均得到超過80%的細胞存活率，這說明粉末對人體細胞是沒有毒性的。當C3S浸泡模擬體液(Simulated body fluid, SBF) 7天後，其表面會生成

許多針刺狀或花狀的晶體，經過表面形貌分析、成分分析和官能基分析後，可以確認其為氫氧基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)，由此也可以說明C3S具有良好的生物相容性。此外，C3S和其混和顯影劑與大腸桿菌一起培養後，均表現出了抗菌性。 綜合本研究的結果，雖然C3S混和顯影劑後，抗壓強度和硬化時間無法達到臨床使用的標準，但是藉由即將開發的減水劑和加速劑或許能彌補此缺點，在加上細胞存活率、生物相容性和抗菌性皆呈現良好的結果，因此將來本研究非常有潛力應用於臨床上。