可摘局部义齿（Removable Partial Dentures, RPDs是目前修复牙列缺损的首选治疗方案之一；人工牙和树脂基托是RPDs最重要的组成部分!人工牙位于基托之上!它主要发挥咀嚼研磨功能!而基托则主要负责将咀嚼压力传递至牙槽嵴上"聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethy Methacrylate, PMMA）是树脂基托最主要的成分，PMMA必须与甲基丙烯酸甲（Methyl Methacrylate, MMA）充分混合后!引发剂发生热分解!产生自由基!从而发生聚合反应!使之形成坚硬的树脂基托。
传统PMMA树脂基托除了有义齿性口炎等并发症外!其自身的机械性能也有所欠缺。表面硬度不够、较低弯曲强度等是传统PMMA树脂基托较为突出的缺点。近年来许多国内外学者对传统PMMA树脂基托进行了改性研究!其中纳米载银无机抗菌剂（nano-silver based inorganic antibacterial agents, NSBI-AA）展现出的小尺寸效应和表面效应等理化性质受到了国内外学者的普遍青睐。本次研究采用的添加剂为纳米无机载银磷酸锆，按浓度0%、1%、3%、5%、7%添加到PMMA树脂基托中，探讨其对树脂基托理化性能的影响以及最佳添加比例，以此为口腔临床医生选择修复牙列缺损树脂基托提供更好的依据。
一、试验方法
1、试件的制作
根据中华人民共和国国家相应标准的规制备相应蜡型，硅橡胶包埋，坚固后去蜡。树脂基托粉、液按厂家建议比例（1.625g：1mL混合均匀，将无机载银磷酸锆粉末按比例1%、3%、5%、7%添加到树脂基托粉中，装入10mL注射器中备用。基托粉和抗菌剂通过注射器注入到硅胶模型中，直至材料完全充满模型。利用压力聚合器进行热处理，最后打磨抛光备用，未添加抗菌剂者做对照组。
2、硬度检测试验
各个浓度1样试件，共5件，分别将各组试件分别放置于HRS-150数显洛氏硬度计操作台上，设置洛氏硬度标尺为HRR，采用直径12.7mm金刚球压头，施加初负荷98.07N后5s内施加主负荷588.4N，在施加主负荷15s时去除主负荷并读出仪器屏幕上数值。在试件的同一表面需做5次测量，每一测量点的位置应距离试件边缘10mm以上，任何两测量点的间距要大于10mm。
3、弯曲强度检测试验
各个浓度5样试件，共25件，分别在万能力学试验机上进行弯曲强度试验，压头半径为5.0mm，调节支座间距离为（40.00±0.05）mm，在支架上将试件平稳放置，施加负荷2mm/min的速率直到试件断裂，并得出断裂时的负荷值。计算弯曲强度值δ=3FL/2bh²。式中δ：弯曲强度（MPa）；F：试件破坏临界值（N）；L：跨度（mm）；b：试件宽度（mm）；h：试件厚度（mm）。
4、压缩强度检测试验
各个浓度5样试件，共25件，分别在万能力学试验机上进行压缩强度试验，在试验机下压板的中心部位放置平稳试件，匀速（5mm/min）对试件施加载荷直至破裂，并记录最大破坏值。计算压缩强度值)：α=F/S。式中α：压缩强度（MPa）；F：试件破坏临界值（N）；S：试件表面积（mm²）。
5、拉伸强度检测试验
各个浓度5样试件，共25件，分别在万能力学试验机上进行拉伸强度试验，将试件置于试验机两端工作端，匀速（1mm/min）施加负荷直至试件断裂，记录最大破坏载荷。计算拉伸强度值)β=F/A。式中β：拉伸强度（MPa）；F：试件破坏临界力值（N）；A：试样横截面（mm²）。、
6、吸水值和溶解值检测试验
各个浓度5样试件，共25件，分别把制备出的试件置于37℃干燥箱中，24h干燥后称重，天平需精确到0.0001g。重复这一操作步骤直到试件在连续2次称重后，后1次比前1次质量减少要小于0.0002g时为止。然后再把试件置于37℃的蒸馏水恒温水箱中浸泡7d，用镊子从蒸馏水中取出各试件，棉纸擦干后在空气中轻微抖动15s并称重。计算吸水值：Wsp=m₂-m₃/v；溶解值：Wsl=m₁-m₃/v。式中Wsp：吸水值，单位为（μg/mm³）；Wsl：溶解值，单位为（μg/mm³）；m₁：所有试件在浸泡前称重，直到重量恒定；m₂：各组浸泡到预期时间后，1min内称重；m₃：将试件干燥处理后，反复称重，直至重量恒定；v：试样的体积。
7、红外光谱分析
各个浓度1样试件，共5件，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析，将试件直接置于红外光谱分析仪中，选择扫描次数32次，分辨率8cm﹣¹扫描范围$400-4000cm﹣¹，得出红外光谱分析图，并分析试件化学结构的改变。
二、结果
1、添加不同比例纳米无机载银磷酸锆对树脂基托物理性能的影响
1.1、表面硬度
与对照组相比各添加组表面硬度呈逐渐增加趋势，且差异具有统计学意义（P＜0.05），而各添加剂组之间表面硬度差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。
1.2、弯曲强度
3%浓度组弯曲强度增加为（97.53±10.00）MPa，显著高于0%浓度组。随后弯曲强度下降，与3%浓度组相比，5%浓度组与7%浓度组弯曲强度显著下降（P＜0.05），见表1。
1.3、压缩强度
当添加剂浓度为3%时，压缩强度为最佳（316.00±9.89）MPa，见表1，随后下降，当添加剂浓度为7%时，压缩强度下降为（241.50±31.98）MPa,与3%浓度组相比，差异具有统计学意义（P＜0.05）。
1.4、拉伸强度
当添加剂浓度为3%时，拉伸强度达到最大值（64.86±5.02）MPa，5%浓度组为（62.18±3.42）MPa，见表1，同对照组比较差异具有统计学意义（P＜0.05），而7%浓度组与对照组相比差异无显著意义（P＞0.05）。
1.5、吸水值和溶解值
与对照组相比，添加组在吸水值和溶解值方面无明显变化，各添加组之间也无统计学意义（P＞0.05），见表1。
2、红外光谱分析
采用红外光谱分析显示#（图1）:3441.6cm﹣¹为-OH峰；2997.3cm﹣¹、2953.2cm﹣¹为C-H反对称伸缩振动；1734.4cm﹣¹为C=O键；1636.9cm﹣¹是C=C键；1450.6cm﹣¹为CH₂和CH₃的弯曲振动；1385.5cm﹣¹是CH₃的弯曲振动；1273.4cm﹣¹是-COO-键；1147.3cm﹣¹是C-O键；989.3cm﹣¹是CH 反式面外弯曲振动；754cm﹣¹是CH₂面内弯曲摆动；而在1%、3%、5%、7%浓度组红外谱图上550cm﹣¹波长左右多了一个峰，为磷酸根基团。
三、讨论
人们通过口腔行使咀嚼功能，这是一个极其复杂的力学过程，强大的咀嚼咬合力、义齿掉落时的撞击力等等都会对RPDs的使用造成影响。一副好的RPDs应兼有优良的抗菌性及机械性，这样才能让患者在使用过程中最大化地发挥它的功能。磷酸锆主要是作为高价Ag﹢载体,起到保持Ag﹢的稳定性和活性的作用。载银磷酸锆是当今较为主流的载银抗菌剂，能很好地控制Ag﹢的释放速度，且抗菌谱和活性较好，是相当理想的抗菌剂。而纳米粒子颗粒小、比表面积大、可较好地结合基质材料!作为填充物质有望增强材料的韧性、刚性及硬度。因此推测纳米颗粒与磷酸锆同时加入树脂基托中时，不仅可以有效发挥抗菌作用，还能优化树脂基托的机械性能。
表面硬度是指物体表面对抗变形或损伤的能力，硬度越高则材料对抗形变的能力越强。此外，患者使用RPDs咀嚼食物时会产生弯曲形变，周而复始的弯曲形变就会造成材料的疲劳性折断，所以，树脂基托的弯曲强度越强，折断的几率就越小。而在义齿发挥咀嚼运动过程中，咀嚼肌群及上下颌骨产生的巨大咬合力对RPDs压缩性能造成直接性的考验。从本次实验结果中可以看出，当添加剂浓度增为3%，树脂基托综合机械性能最优。同时说明，添加剂的含量在一定的比例内可以起到增强作用，但是超出这一比例，反而强度降低。究其原因为，当纳米载银磷酸锆增加到一定量时，颗粒的稳定性下降，难以达到均匀分散，相互之间作用力下开始团簇，就会以团簇整体的形式出现在有机高分子材料PMMA树脂基质中，于是纳米颗粒的尺寸效应消失，与有机物的结合能力下降，甚至形成界面，成为裂纹源或促进裂纹扩展，从而使得材料的机械性能下降。
RPDs长期位于复杂的口腔条件中，是一个相对湿润的环境，便会发生吸水和容解两个动态过程。有文献报道，水分子以增塑剂的形式进入到树脂基托中，使挠曲强度、硬度、拉伸强度等下降。根据规定，本试验添加各浓度纳米载银磷酸锆到PMMA树脂基托中，测得单位体积质量的增加值（吸水量）≤32μg/mm³,单位体积质量的减少值(被溶解物质)≤1.6μg/mm³均达到国家标准要求,且吸水值及溶解质在检测浓度范围内没有差异性,为后续纳米载银磷酸锆添加剂应用与临床提供实验依据。同时本实验进一步采用红外光谱分析发现1%、3%、5%、7&浓度组红外谱图上550cm﹣¹波长左右多了一个吸收峰，对应为磷酸根基团，说明纳米载银磷酸锆成功附着于PMMA树脂基托上。
纳米无机载银磷酸锆作为一种新型有效的抗菌材料，已被广泛的运用在各个领域，除其有效的抗菌作用外，众多学者还在对它的机械性能不断的进行深入的研究与开发。除此之外，影响新型改性树脂基托的因素还包括填料类型、形状、尺寸、比例、分布和基体组成等。日后对NSBI-AA的开发,除了可以更进一步地采用纳米载银方法外,还可以考虑加入耦联剂、改变制作工艺或者全新材料的研发等方面进行。
由于纳米无机载银磷酸锆为具有亲水性，且纳米级颗粒在加工过程中容易发生团聚现象，使其在在添加入树脂基托过程中容易发生分散不均匀，造成树脂基托机械性能下降及抗菌性改变，因此本实验采用高剪切分散乳化法将树脂基托粉和纳米无机载银磷酸锆混合均匀以避免添加剂的聚合现象，促进其分散均匀!并重点对其机械性能进行验证，并发现纳米载银磷酸锆可在3%添加浓度时可提高树脂基托综合机械性能。
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