2-甲基丙烯酸羥基乙酯表面接枝於聚甲基丙烯酸甲酯其抗菌貼附之研究

Abstract

矯正活動維持器（Retainer）配戴者，有較高的風險被口腔中細菌和真菌感染，且細菌和真菌會貼附於維持器上形成生物膜。細菌貼附於維持器表面時，會因為維持器的物理或化學性質，如粗糙度與疏水性等影響。一旦貼附上去，細菌和真菌會不斷堆積，於維持器上形成生物膜，導致牙齒齲齒和牙周病等。 生醫材料中高分子材料對於表面改質，扮演非常重要的角色。生醫材料的表面性質，如:官能基、表面粗糙度和親疏水性等，都控制著細菌及細胞對材料表面貼附性的影響與聚合物材料的生物相容性。 本論文我們將研究各種表面改質方法和材料，針對牙科矯正活動維持器的基材聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate, PMMA）。改質的方法包括:加熱法[2-甲基丙烯酸羥基乙酯（2-Hydroxyethyl methacrylate, HEMA）]及電漿接枝[聚乙二醇異丁烯酸（Polyethylene glycol methacrylate, PEGMA）與聚乙二醇雙丙烯酸酯（Polyethylene glycol diacrylate, PEGDA）]進行表面處理，分成表面平滑組與粗糙組，探討基材表面改質後對抗細菌貼附影響情形。藉由超親水矽膠與超疏水鐵氟龍試片，比較親疏水性跟改質的PMMA試片，其親疏水性對細菌的貼附影響。 藉由傅立葉轉換紅外線光譜儀（FTIR）、X射線電子光譜儀（XPS）、接觸角（Contact angle）、微細形狀測定機（Surfcorder）與掃瞄式電子電子顯微鏡（SEM），分析接枝後表面官能基、親疏水性、粗糙度和形態改變。 比較不同材質的親疏水性和表面粗糙度的試片，對於革蘭氏陽性菌轉糖鏈球菌（S. mutans）與革蘭氏陰性菌大腸桿菌（E. coli）的貼附影響。生物相容性評估使用人類牙齦纖維細胞（Human gingival fibroblasts, HGF）採用MTT法檢測細胞活性測試。 結果顯示，藉由HEMA修飾疏水性PMMA表面，可以減少細菌的貼附和親水性。特別是PMMA-HEMA不論是平滑或粗糙面，都有效減少細菌貼附。排除PMMA-HEMA粗糙度與超親疏水才能抗細菌的原因，其原因可能是對細菌表面造成影響。