张贺佳1（通讯作者）张扬2孙晓菊1谢洪1
（1辽宁省人民医院口腔科辽宁沈阳110016；2中国医科大学口腔医学院正畸科辽宁沈阳110002）
【摘要】目的评价3种正畸用镍钛形状记忆合金丝的镍离子析出量。方法于2012年5月至2012年9月，在辽宁省人民医院口腔科选择正畸临床常用的3种品牌镍钛形状记忆合金丝（A：Masel牌美国产热激活型镍钛牙齿矫形丝；B：Smart牌国产热激活型镍钛牙齿矫形丝；C：有研亿金牌国产镍钛丝），制作试件各若干枚，长度1㎝，放入EP管中，加入配置好的PH值为4.0，6.8的人工唾液中恒温培养，于浸泡4周后取出样本，测试各试管中的镍离子含量。对3种品牌正畸用镍钛形状记忆合金丝的镍离子析出量进行比较和评价。结果在pH4.0和pH6.75的人工唾液中，A组、B组、C组合金丝在pH值4.0的情况下镍离子析出量明显高于pH值6.75的（P<0.05）；在同一人工唾液中A弓丝镍离子析出量的最小，C弓丝镍离子析出量的最大。结论不同品牌、不同PH值条件下，正畸用镍钛弓丝镍离子析出量不同。
【关键词】正畸镍钛合金丝镍离子析出量
本实验旨在通过比较临床常用的几种镍钛丝在不同PH值的人工唾液条件下镍子析出量的差异，来评价这几种材料的安全性。
1材料和方法
1.1材料及仪器3种规格为0.018英寸（4.572㎜）的镍钛圆形弓丝：Masel牌热激活镍钛牙齿矫形丝（USA）,Smart牌热激活型镍钛牙齿矫形丝（北京圣玛特科技有限公司），有研亿金牌镍钛丝（原北京有色金属研究总院）；恒温箱（上海跃进医疗器械厂）；电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）。
1.2方法
1.2.1实验分组A组：Masel牌热激活镍钛牙齿矫形丝组；B组：Smart牌热激活型镍钛牙齿矫形丝组；C组：有研亿金牌镍钛丝组；空白对照组：相应pH值的人工唾液；根据不同pH值的人工唾液分为pH4.0组和PH6.8组。
1.2.2样品准备制作3种合金丝的试件各若干枚，长度1㎝。并将其均分为2份，所有操作均由同一个人完成。
1.2.3人工唾液的配置人工唾液（采用ISO／TRl0271标准，成分如下：NaCl0.4g、KCl0.4g、Na2HPO4?2H2O0.78g、Na2S?2H2O0.005g、Urea1g、CaCl2?2H2O0.795g、蒸馏水1000mL），用NaOH和HCl调整pH值为4.0和6.8，电解质未除气。
1.3实验步骤
1.3.1将A组、B组、C组的合金丝及EP管（Eppendof聚酯管）用去离子水超声清洗10min，再用95%乙醇浸泡20min去除试件上的脂类，而后用去离子水彻底冲洗2遍，最后自然干燥。将各实验分组中的试件放入1.5ml规格的EP管内，分别加入PH值4.0和6.8的人工唾液1ml，另取两种pH值的人工唾液1ml于EP管内作为空白对照，EP管口用封口条密封，以防止EP管中液体蒸发及外界空气环境对试件的影响。然后将EP管做好标记后放置于37℃的恒温箱中。所有操作均由同一个人完成。
1.3.2腐蚀介质中析出离子含量的测定收集浸渍液。于浸泡4周后提取浸出液，取样前震荡摇匀。
1.3.3金属离子的检测采用电感耦合等离子体光谱分析仪（ICP-MS）来检测收集的合金浸渍液中的镍离子含量，镍离子的检测限为0.006×106。将样品中的镍离子浓度减去空白对照组中的镍离子浓度，其差值即为待测样本中的镍离子析出量。
1.3.4数据统计分析采用Excel2007及SPSS17.0软件进行统计学分析，数据以x-±s表示，采用方差分析及LSD检验，P<0.05表示有统计学差异。
2实验结果
在pH4.0和pH6.8的人工唾液中，A组、B组、C组合金丝在PH值4.0的情况下镍离子析出量明显高于pH值6.8的（P<0.05）；在同一人工唾液中A组弓丝镍离子析出量的最小，C组弓丝镍离子析出量的最大。
3讨论
镍钛形状记忆合金丝是正畸治疗过程中最常用的材料之一。目前市场上镍钛丝多为含镍54%～56%的金属化合物。在体外镍钛丝实验显示其有良好的耐腐蚀性和生物学性能。但也有侵蚀分析实验证实，镍钛合金在生理盐水中易发生侵蚀改变。镍钛合金的抗腐蚀性依赖其表面形成的氧化膜，这个保护膜并非完美，易受到机械和化学的腐蚀破坏，酸性条件和氯化物可以加速腐蚀的过程，从而导致氧化膜受到破坏，使深层的金属发生腐蚀而导致镍离子的析出。本文通过利用不同pH值的人工唾液模拟口腔环境，对临床上常有的3种品牌镍钛形状记忆合金丝的镍离子析出进行测定，以评价和比较3种弓丝的安全性。
从实验结果来看，3种镍钛丝均出现了镍离子的析出，不同品牌析出的量有所不同，并且酸性环境加速了镍离子的析出量。与以往的研究结果是一致的。通常健康成年人镍离子的正常摄入量300～500μg，而镍离子引起过敏的浓度是600～2500μg，本实验的结果远远低于这两个值。这说明本实验的3种镍钛丝具有良好的生物安全性。
对于金属离子的检测，国际上常用的仪器有电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP－AES）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP－MP）及原子可吸收光谱仪（AAS）。本实验所采用的ICP－MP其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同核质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。
作为人体必需元素的镍同样是影响富含镍的合金的生物相容性的重要因素，在不影响其优良理化性能的前提下，减少在各种复杂的人体环境中镍的析出，提高其生物相容性，仍有大量的工作要做。目前国内关于镍钛弓丝镍离子析出量的安全范围还没有统一的标准，并且口腔环境复杂多变，大多数研究均在体外进行，
那么镍钛形状记忆合金丝在口腔环境下的镍离子析出量是多少，是否符合标准，这些问题有待进一步研究。
综上，本研究认为人工唾液环境可导致镍钛形状记忆合金丝的镍离子析出量，酸性环境加速了镍离子的析出，不同品牌的镍钛合金丝的镍离子析出量不同。
同时镍钛合金在口腔环境下的镍离子析出量有待进一步实验证实，以便更好的指导临床应用。
参考文献
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