李 罡 閻 濱 任富凱 周 愔*

秞質(zhì)塊是一種在體內(nèi)外研究與秞質(zhì)相關實驗時常用的研究材料，取材較為容易，主要是人的離體前磨牙和?；蚴蟮碾x體切牙[1-2]。實驗研究內(nèi)容主要集中體現(xiàn)在秞質(zhì)表面結(jié)構(gòu)觀察、表面硬度分析、剖面硬度及結(jié)構(gòu)分析、表層元素組成分析；方法涉及定性和定量，其中表面顯微硬度測試是最常用的方法之一[3-5]，影響顯微硬度測試值的主要因素有試驗負荷、試樣表面質(zhì)量和測量偏差等。因此，在對秞質(zhì)塊標本制樣處理過程中，加工的方法和質(zhì)量會對最終研究結(jié)果產(chǎn)生重要的影響。本研究提供的制樣方法簡單、實用，提高了結(jié)果的準確性，對深入研究秞質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了精確的實驗模型。

1 材料及方法

1.1 對象

選擇因正畸治療拔除的健康前磨牙20顆作為研究對象，經(jīng)體視鏡下觀察表面無裂紋，截去牙根、去冠髓，近遠中向剖開牙冠，留頰側(cè)秞質(zhì)塊浸入常溫去離子水中備用。

1.2 材料

齒科高速手機；金剛砂車針；雙面油石(400#/600#)；砂紙800#、1200#、1500#；義齒拋光機；自凝型義齒基托樹脂；毛玻璃板；透明膠帶紙；打孔器(￠=4 mm)；M-400-H1顯微硬度儀(美國LECO公司)

1.3 方法

1.3.1秞質(zhì)開窗面制作：金剛砂車針磨一小平面，以石蠟油作為研磨劑，用秞質(zhì)塊的頰牙合1/3或頰中1/3在400#油石面上研磨，至開窗面>4 mm后轉(zhuǎn)在600#油石面上繼續(xù)研磨，序列經(jīng)800#、1200#、1500#砂紙上打磨，去除表面肉眼可見的刀痕。

1.3.2秞質(zhì)塊基底包埋：(1)使用可容納4 mm左右標本厚度的剛性硬質(zhì)支架，將制作好的秞質(zhì)塊開窗面粘于毛玻璃板上，玻璃板長度應大于支架間寬度。(2)混合自凝粉、液，待到面團期捏至2 mm厚長條板狀，放于支架底部。(3)將粘有秞質(zhì)塊的毛玻璃板壓至自凝基托樹脂上，加壓至與支架兩緣同時接觸，穩(wěn)定待自凝樹脂完全聚合。(4)待完全聚合后與支架分離，從毛玻璃上取下。用義齒拋光機去除表面污漬及拋光。

1.4 表面硬度測試

1.4.1打孔器制作4 mm的圓形透明膠帶片覆蓋開窗區(qū)，周圍涂布指甲油，干燥后揭去表面膠帶，得到開窗面均一的秞質(zhì)塊20個，見圖1。

圖1 包埋、開窗后的秞質(zhì)塊

1.4.2使用顯微硬度計Knoop壓頭，載荷20 g，持續(xù)10 s，每個秞質(zhì)表面測試5個點，取平均值代表此秞質(zhì)硬度[6]；次日同樣方法重新測量，兩次過程均由同一技術員操作。

1.5 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

樣品表面開窗區(qū)光亮呈鏡面影。2次測量，壓頭共向釉質(zhì)表面加壓200次，每個壓痕基本呈正棱型，見圖2。2次測量顯微硬度測試結(jié)果經(jīng)過配對t檢驗，差異無統(tǒng)計學意義(t=0.413,P=0.684)。

圖2 秞質(zhì)表面正棱形壓痕(金相顯微鏡×500)

表1 2次秞質(zhì)表面顯微硬度值測試結(jié)果

3 討論

表面顯微硬度測試(surface microhardness，SMH)屬于靜負荷實驗，多數(shù)采用壓入法，即以一定的載荷，將具有特殊形狀較硬的物體(稱壓頭)壓入被測材料的表面，使材料表面產(chǎn)生局部塑性變形而形成壓痕，壓痕深度或表面積的不同即表示材料的硬度不同[7-8]。研究秞質(zhì)使用的壓頭有Vickers和Knoop兩種，二者穿透深度不同[9]。測試時，壓頭垂直壓向測試標本的表面，停留一定時間，使標本產(chǎn)生永久性變形，用顯微鏡測量壓痕的尺寸[9]。該技術因操作簡便已廣泛用于牙齒硬組織脫礦與再礦化的研究[4,10]，但制樣過程對測試結(jié)果的準確性、重復性產(chǎn)生極大影響[11]。其原因為：(1)測試要求試樣表面光亮，顯微鏡下視野清晰。顯微硬度測試在顯微鏡下進行，靠試樣表面反射光線經(jīng)物鏡、目鏡放大后觀測，最常用于金屬性能測試。牙齒秞質(zhì)表面的光線折射性(也稱明度)本身不如金屬，因此視野是否清晰將決定測量結(jié)果的準確性。本研究經(jīng)過精細的順序研磨獲得了滿足顯微硬度測試的光亮釉質(zhì)表面。(2)測試要求壓頭垂直壓向試樣表面。測試要求試樣表面與載物臺表面平行，使壓頭垂直壓向其表面。否則，測試無法進行或產(chǎn)生的壓痕不規(guī)則，則無法進行測量。以往秞質(zhì)表面硬度測試時，取橡皮泥作為表面取平的補充材料，但因其可塑性強、質(zhì)軟，測試結(jié)果不理想。本研究中將測試的釉質(zhì)表面與底座下平面保持平行，確保壓頭與測試表面垂直，在保證測試結(jié)果準確的同時保證了多次反復測試時條件一致。(3)測試表面[9]需平坦。試樣表面是否平坦不但影響其表面的反光性能而且影響其測量的精度，因為表面質(zhì)地不同或者微觀表面與壓頭不垂直時，硬度測試結(jié)果有差異，不能真實反映顯微硬度的結(jié)果，甚至其表面制樣造成的刀痕也會對顯微硬度測量結(jié)果產(chǎn)生絕對影響。因此在研究秞質(zhì)表面顯微硬度時，應針對以上問題在試樣的加工過程中加以重視和改進制樣方法。

本次研究借用了金屬制樣法，實驗中兩次測試結(jié)果穩(wěn)定，能夠代表釉質(zhì)的硬度特性，可保證后續(xù)相應的實驗結(jié)果可靠，該方法建立的實驗模型理想。

秞質(zhì)測試表面是通過表面研磨獲得的，但研磨的程序和標準各實驗者均不一致。研磨通過油石和砂紙進行，隨著粒度變細小，表面越光滑，刀痕越細小或者消失，最終通過拋光膏進一步拋光，不僅表面平坦而且光亮，可以滿足測試的要求，但制作工序應達到要求。研磨建議單方向進行，避免產(chǎn)生弧面或者多面而影響顯微硬度的測試；通過制作自凝樹脂底座，使其表面上下平行，測試時壓頭可以垂直壓向其表面，降低了表面測試過程中的不可預測性。也有研究者采用石膏材質(zhì)作為底座的選材，但多次反復的實驗浸泡和打磨拋光對石膏底座影響的不確定性有待探討[12]。打孔器有多個孔徑，可以根據(jù)需要選取。表面涂布的抗酸指甲油和樹脂底座能夠溶于丙酮等有機溶劑，當后續(xù)實驗不需要時可將其清洗和溶解。雖然本制樣方法工序較多，但做出的秞質(zhì)塊均一性好，表面光潔平整，適用于顯微硬度測試，而且有了對開窗面積的限制使檢測與面積相關的量化指標成為可能；制作過程不需要依賴特殊設備，制作容易，是一種簡便實用的用于顯微硬度測試秞質(zhì)標本模型的制作方法。