細胞全煙氣暴露系統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用：一種新型牙面修復(fù)體構(gòu)建與驗證

實驗的材料與辦法
1、樣本制備
選取46顆離體人類前磨牙，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化牙體預(yù)備后，分別制作鋰硅酸鹽瓷貼面與直接復(fù)合樹脂貼面，嚴(yán)格模擬臨床粘接工藝與口腔解剖結(jié)構(gòu)；所有樣本經(jīng)拋光、消毒后，隨機分為CS暴露組與THS氣溶膠暴露組，每組含兩種材料亞組，設(shè)置平行重復(fù)樣本以保證數(shù)據(jù)可靠性。

• 采用分光光度計檢測牙科專用色差指數(shù)ΔE00與牙科白度指數(shù)，定量評估樣本顏色變化，以ΔE00≥1.8為臨床可感知變色閾值；

• 采用改良Lobene染色指數(shù)，半定量評估樣本牙齦區(qū)、近中/遠中區(qū)、牙體區(qū)的表面染色程度；

• 采用改良USPHS標(biāo)準(zhǔn)，評價貼面頸緣的邊緣著色情況及界面密合性。

研究結(jié)果
本研究經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，明確煙草暴露類型、修復(fù)材料特性為影響貼面著色的關(guān)鍵因素，且二者存在顯著交互作用，日常刷牙對煙草誘導(dǎo)著色的緩解效應(yīng)具有局限性，核心結(jié)果如下：

1. 瓷貼面表現(xiàn)出優(yōu)異的抗煙草著色能力：鋰硅酸鹽瓷貼面在CS與THS氣溶膠暴露下，ΔE00值均低于臨床可感知閾值，僅出現(xiàn)極輕微的表面物理性染色，且經(jīng)日常刷牙后可基本清除；兩組暴露下均未觀察到顯著的邊緣著色，顏色穩(wěn)定性無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）。

2. 復(fù)合樹脂貼面為煙草著色的易感材料：復(fù)合樹脂貼面在CS暴露下，ΔE00值遠超臨床可感知閾值，出現(xiàn)顯著的肉眼可見變色，且頸緣、鄰面的邊緣著色具有臨床顯著性；THS氣溶膠暴露下僅出現(xiàn)輕微整體變色，ΔE00值未達臨床可感知閾值，無顯著邊緣著色，但清潔死角（鄰面、牙齦區(qū)）存在輕微染色隨時間累積的現(xiàn)象。

3. THS氣溶膠的著色效應(yīng)顯著低于CS：兩種貼面在THS氣溶膠暴露下的變色程度、表面染色及邊緣著色水平，均顯著低于CS暴露組（P<0.05）；其中復(fù)合樹脂貼面在兩組間的著色差異最顯著，瓷貼面兩組間無統(tǒng)計學(xué)差異。

4. 日常刷牙的緩解效應(yīng)具有部位特異性：刷牙可一定程度緩解兩種貼面牙合面/外表面的輕微表面著色，但對頸緣氣液交界區(qū)、鄰面等清潔死角的著色緩解效果極有限；且無法清除復(fù)合樹脂貼面在CS暴露下產(chǎn)生的內(nèi)源性著色。

5. 煙草暴露類型與修復(fù)材料存在顯著交互作用：CS與復(fù)合樹脂貼面的組合為著色風(fēng)險最高的組合，表現(xiàn)為內(nèi)源性滲透、表面吸附與邊緣沉積的多重著色特征；THS氣溶膠與瓷貼面的組合幾乎無明顯著色風(fēng)險，僅存在極輕微的表面物理吸附。

作用機制
本研究從修復(fù)材料結(jié)構(gòu)特性與煙草煙霧/氣溶膠成分差異雙維度，闡釋了煙草誘導(dǎo)貼面著色的差異機制，同時明確氣液界面微環(huán)境為部位特異性著色的重要誘因：

材料結(jié)構(gòu)決定抗著色本質(zhì)差異

• 鋰硅酸鹽瓷：為致密無孔的無機陶瓷材料，表面釉化拋光后表面自由能極低，煙草有色物質(zhì)僅能形成短暫物理吸附，無法滲透入材料內(nèi)部，且化學(xué)穩(wěn)定性高，不與煙草有害物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，頸緣粘接界面穩(wěn)定性優(yōu)異，無明顯邊緣著色。

• 復(fù)合樹脂貼面：為有機聚合物基質(zhì)與無機填料的復(fù)合體系，存在微小多孔結(jié)構(gòu)，且聚合物基質(zhì)具有親脂性。CS中的焦油、有機發(fā)色團等脂溶性物質(zhì)可通過孔隙滲透入材料內(nèi)部形成內(nèi)源性著色，且與基質(zhì)發(fā)生物理結(jié)合無法通過機械清潔清除；同時樹脂粘接層易被煙草活性物質(zhì)降解，形成界面微縫隙，導(dǎo)致有色物質(zhì)沉積并產(chǎn)生邊緣著色。

煙草成分差異決定著色效應(yīng)強弱

• CS：經(jīng)燃燒產(chǎn)生大量焦油、固體碳顆粒、多環(huán)芳烴等強發(fā)色團物質(zhì)，其中焦油的脂溶性易與復(fù)合樹脂基質(zhì)結(jié)合，碳顆粒易在材料表面與縫隙中沉積，是誘導(dǎo)顯著著色的核心因素。

• THS：通過加熱不燃燒的方式，完全避免了焦油與固體碳顆粒的生成，其氣溶膠僅含少量尼古丁、揮發(fā)性有機化合物，無強發(fā)色團成分，僅能在材料表面形成輕微物理吸附，無法滲透入復(fù)合樹脂內(nèi)部，因此著色效應(yīng)顯著降低。

氣液界面微環(huán)境加劇部位特異性著色
貼面頸緣的氣液交界區(qū)同時接觸煙草煙霧（氣相）與人工唾液（液相），唾液中的電解質(zhì)與蛋白質(zhì)可在材料表面形成吸附膜，促進煙草有色物質(zhì)沉積；且該區(qū)域為刷牙清潔死角，有色物質(zhì)易持續(xù)累積，同時界面微縫隙在濕潤環(huán)境下更易吸附有色物質(zhì)，成為煙草誘導(dǎo)著色的高發(fā)區(qū)。

臨床意義
本研究結(jié)果為吸煙人群的牙科美學(xué)修復(fù)提供了直接的循證臨床指導(dǎo)，同時為口腔健康管理提供明確方向：

1. 材料選擇：對于有吸煙習(xí)慣的美學(xué)修復(fù)患者，鋰硅酸鹽瓷貼面應(yīng)為首選修復(fù)材料，其優(yōu)異的抗煙草著色能力可顯著提升修復(fù)體長期美學(xué)穩(wěn)定性；若選擇復(fù)合樹脂貼面，需向患者充分告知CS暴露的高著色風(fēng)險，實現(xiàn)知情同意。

2. 煙草產(chǎn)品選擇：對于無法戒煙的吸煙患者，THS可作為傳統(tǒng)卷煙的低美學(xué)風(fēng)險替代方案，但需明確其并非“無風(fēng)險”，清潔死角仍存在染色累積可能，需控制使用量。

3. 口腔衛(wèi)生指導(dǎo)：針對頸緣、鄰面等著色高發(fā)區(qū)，指導(dǎo)患者采用 “牙刷 + 牙線/間隙刷 + 沖牙器” 的組合清潔方式，強化機械清潔；建議每3-6個月進行一次牙科專業(yè)拋光，清除材料表面沉積的煙草有色物質(zhì)。

4. 修復(fù)操作優(yōu)化：臨床制作貼面時，需嚴(yán)格把控頸緣牙體預(yù)備與粘接工藝，保證貼面與牙體的密合性，減少界面微縫隙；對復(fù)合樹脂貼面進行超微拋光處理，降低表面自由能，減少有色物質(zhì)吸附。

5. 核心健康建議：戒煙是維持牙科美學(xué)修復(fù)效果、保護口腔健康的根本措施。煙草暴露不僅影響修復(fù)體美學(xué)，還會增加牙周病、口腔黏膜病等疾病的發(fā)病風(fēng)險，需將戒煙指導(dǎo)納入吸煙患者的常規(guī)口腔健康管理。

研究設(shè)備
本研究中使用的熏煙設(shè)備及CULTEX氣液界面（ALI）體外暴露裝置是實現(xiàn)精準(zhǔn)煙草暴露評估的核心工具。該裝置需要滿足對煙霧/氣溶膠發(fā)生、傳輸、沉積以及微環(huán)境（溫度、濕度）的精確控制，才能確保為期21天的復(fù)雜實驗獲得可靠、可重復(fù)的數(shù)據(jù)。

德伯科技不僅可以為CULTEX設(shè)備提供完全技術(shù)服務(wù)，同時，我們可以提供更多本土化的技術(shù)支持和成套解決方案，自主研發(fā)的“香煙煙霧細胞暴露染毒系統(tǒng)Aexpo”，正是為滿足此類嚴(yán)苛實驗需求而設(shè)計的國產(chǎn)化解決方案。其核心性能與本研究的實驗要求高度契合：

• 標(biāo)準(zhǔn)化煙霧發(fā)生：Aexpo系統(tǒng)依據(jù)ISO3308與CIR國際吸煙標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，可精確設(shè)定吸煙量（15–100 mL可調(diào)）、吸煙時間（標(biāo)準(zhǔn)2s/次）、抽吸間隔（6s–60s可調(diào)）及吸煙曲線（鐘形/梯形），完全滿足本研究對CORESTA標(biāo)準(zhǔn)抽吸參數(shù)的實現(xiàn)要求。

• 精準(zhǔn)的暴露環(huán)境控制：系統(tǒng)的氣液界面暴露平臺（如ACP6）采用輻射流設(shè)計，確保6個獨立通道間的氣溶膠均一性變異系數(shù)≤5%，為多組平行樣本的對比提供了技術(shù)基石。其溫度控制精度達37±0.1℃，濕度控制≥95%，完美復(fù)刻了本實驗所需的人體口腔生理微環(huán)境。

• 長時間穩(wěn)定運行：系統(tǒng)支持≥24小時連續(xù)運行，配合全自動控制軟件，可實現(xiàn)每日8小時、持續(xù)21天的無人值守自動化暴露，大幅提升了實驗效率和數(shù)據(jù)一致性。

• 完整的實驗生態(tài)：Aexpo系統(tǒng)不僅包含煙霧發(fā)生器（ASG）和暴露平臺（ACP6），還提供全自動控制軟件，可實時記錄實驗參數(shù)、保存方案，確保全程可追溯。此外，系統(tǒng)預(yù)留了與各類氣溶膠發(fā)生器（如Collison霧化器）的對接能力，可拓展用于生物氣溶膠、顆粒物等多種研究。

德伯科技致力于通過高性能的國產(chǎn)化設(shè)備，為國內(nèi)科研人員在口腔材料學(xué)、吸入毒理學(xué)、環(huán)境健康等領(lǐng)域的突破性研究提供可靠工具與全方位技術(shù)支持。

結(jié)語
這項發(fā)表于《Journal of Dentistry》的研究，通過精密的體外模型，科學(xué)地證實了不同煙草產(chǎn)品對牙科美學(xué)修復(fù)材料的影響差異，為臨床實踐提供了寶貴的循證依據(jù)。它再次提醒我們，在追求美學(xué)效果的同時，必須重視患者的生活方式因素，并提供個性化的指導(dǎo)。而每一項可靠的科學(xué)發(fā)現(xiàn)背后，都離不開像德伯科技Aexpo系統(tǒng)這樣能夠精準(zhǔn)復(fù)刻復(fù)雜環(huán)境的科研設(shè)備的有力支撐。

參考文獻
Huang, Q., Zhao, X., Majeed, S., et al. Effects of cigarette smoke and Tobacco Heating System aerosol on discoloration and staining of ceramic and composite veneers. Journal of Dentistry, 2026.