研究目的

本研究旨在體外評估傳統(tǒng)卷煙煙霧（CS）與加熱煙草系統(tǒng)氣溶膠（THS）對鋰硅酸鹽瓷貼面和復(fù)合樹脂貼面的變色、表面染色及邊緣著色的影響，同時納入日常機(jī)械刷牙的口腔衛(wèi)生行為，明確煙草暴露類型、修復(fù)材料特性與清潔行為三者間的交互作用，為吸煙人群牙科美學(xué)修復(fù)的材料選擇、臨床方案制定提供實驗依據(jù)。

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(jī)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。

2、氣液界面（ALI）暴露系統(tǒng)的應(yīng)用
搭建定制化ALI體外暴露裝置，包含氣相暴露腔、人工唾液液相槽、煙草煙霧/THS氣溶膠發(fā)生模塊、氣流控制模塊、溫濕度調(diào)控模塊，全程維持37℃恒溫、95%±5%相對濕度，精準(zhǔn)復(fù)刻人體口腔生理微環(huán)境。樣本垂直固定于ALI系統(tǒng)專用固定架，實現(xiàn)氣-液-固三相精準(zhǔn)接觸：樣本牙合面/外表面暴露于氣相腔，直接接觸煙草煙霧/氣溶膠；頸緣/粘接面浸入液相槽的人工唾液模擬液，氣液交界線與臨床牙齦緣位置完全重合，還原貼面在口腔內(nèi)的實際暴露狀態(tài)。

3、煙草暴露的標(biāo)準(zhǔn)化處理
卷煙煙霧發(fā)生儀按CORESTA國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定抽吸參數(shù)（2s抽吸時長、60s抽吸間隔、55ml抽吸體積），THS氣溶膠發(fā)生儀嚴(yán)格遵循原廠規(guī)范設(shè)定加熱溫度與氣溶膠釋放速率，兩組采用等尼古丁劑量進(jìn)行暴露，保證組間對比的公平性與科學(xué)性。模擬中等吸煙行為，對所有樣本進(jìn)行每日8小時、持續(xù)21天的動態(tài)氣相暴露；非暴露時段樣本仍維持ALI系統(tǒng)的氣液界面狀態(tài)，復(fù)刻吸煙與日?？谇画h(huán)境的連續(xù)接觸過程。

4、口腔衛(wèi)生行為模擬

每次煙草暴露結(jié)束后，采用標(biāo)準(zhǔn)軟毛牙刷+含氟牙膏，以150g臨床標(biāo)準(zhǔn)刷牙力度對樣本氣相暴露面進(jìn)行1分鐘標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械清潔，清潔后用去離子水沖洗并立即放回ALI系統(tǒng)，還原吸煙患者日常刷牙的口腔護(hù)理行為。

5、檢測指標(biāo)與方法

暴露期內(nèi)每周對樣本進(jìn)行一次檢測，且所有檢測均在樣本維持氣液界面狀態(tài)下完成，程度減少檢測誤差：

• 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(yuǎn)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(yuǎn)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(dá)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)聚合物基質(zhì)與無機(jī)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(jī)發(fā)色團(tuán)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(jī)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(qiáng)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(qiáng)發(fā)色團(tuán)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(jī)化合物，無強(qiáng)發(fā)色團(tuán)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(jìn)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(qiáng)化機(jī)械清潔；建議每3-6個月進(jìn)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(jìn)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(hù)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“煙霧細(xì)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(dá)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。
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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(xiàn)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.

標(biāo)簽：煙霧發(fā)生器氣液界面（ALI）暴露系統(tǒng)細(xì)胞染毒系統(tǒng)