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等離子體是由帶電離子、自由基、電子、粒子等組成的近似電中性的氣體團,其組成及特性與普通氣體不同,故又稱物質的第四態。等離子體在宇宙中廣泛存在,閃電、恒星、極光中都可產生等離子體。人工獲得等離子體的方法也有很多種,例如輝光放電、電暈放電、介質阻擋放電、射頻、微波等。等離子體按照溫度可分為兩類:高溫等離子體和低溫等離子體。相較于高溫等離子體,低溫等離子體粒子溫度較低(接近室溫),較易獲得和維持。

近年來,低溫等離子體在材料改性方面的應用得到了大家的廣泛關注。作為一種新興的材料表面改性方法,其反應溫度低、效能高,在對材料表面進行改性的同時,又不改變材料主體的性能。目前,對低溫等離子體的研究已進入口腔醫療領域,例如牙齒美白、齲病治療、根管內消毒、止血、種植體周圍炎治療和口腔修復材料的表面改性等。

口腔臨床修復的成功依賴于修復體與牙體組織、修復材料與材料間牢固的黏接,材料表面改性是提升黏接性能的一種有效方法。表面改性是指在保持材料原性能的前提下,采用化學的、物理的方法改變材料表面的化學成分或結構以提高其性能的一類方法。低溫等離子體技術在口腔材料改性上的應用是近年的前沿研究熱點,其能在不明顯改變材料表面形貌的前提下,顯著改善材料表面潤濕性,提高修復材料表面的黏接性能。

低溫等離子體對口腔陶瓷材料的表面改性作用

口腔陶瓷材料具有優良的透光性、逼真的色彩及良好的生物相容性,在臨床中廣泛應用。目前臨床上最常使用的陶瓷材料為玻璃基陶瓷(含長石質陶瓷和玻璃陶瓷)和氧化釔穩定四方相氧化鋯多晶陶瓷(氧化鋯陶瓷)。

為了提高玻璃基陶瓷的黏接效果,臨床上通常使用氫氟酸酸蝕+硅烷偶聯劑聯合處理陶瓷表面。然而,氫氟酸具有毒性,過度的酸蝕可能對玻璃陶瓷產生不良影響。

氧化鋯陶瓷由于不含玻璃成分，氫氟酸酸蝕和硅烷處理對其效果甚微,噴砂處理與黏接劑聯合使用是推薦使用的方法,然而噴砂可能會引起氧化鋯陶瓷表面產生裂紋從而破壞其完整性,甚至導致機械性能降低。

低溫等離子體對玻璃基陶瓷和氧化鋯陶瓷的表面黏接性能均有改善,相較于氫氟酸對人體和環境的危害、噴砂處理可能損傷陶瓷表面從而導致機械性能的降低,低溫等離子體對材料表面形貌無明顯改變,或可取代酸蝕與噴砂,成為陶瓷材料表面改性的首選方法。

低溫等離子體對纖維樁的表面改性作用

纖維樁具有與牙本質相近的彈性模量,能減少樁修復后根折的風險,且美觀性好。但眾多研究結果表明,纖維樁粘結強度不足而導致修復體脫落是纖維樁修復失敗最常見的現象。為了提高纖維樁的黏結強度,國內外學者做了大量研究,也將低溫等離子體應用于纖維樁的表面改性。

低溫等離子體處理纖維樁表面能夠提升纖維樁的黏接性能,在獲得理想黏結強度的同時不影響纖維樁的機械性能。

低溫等離子體對聚醚醚酮的表面改性作用

聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)是一種熱塑性材料,因其易打磨、強度高、生物相容性好等優點,可用作口腔種植修復的愈合基臺、間隙保持器和可摘局部義齒等。PEEK顏色灰白,美觀性差,需用飾面樹脂來修飾,但其與飾面樹脂間的黏結強度差,需要對其進行表面改性。最簡單的表面改性方法是通過噴砂來增加PEEK表面粗糙度,但噴砂可能對材料的機械性能造成不利影響;濃硫酸也可進行表面刻蝕,但其具有腐蝕性,對人體有害。

隨著對PEEK表面改性研究的越發深入,有學者嘗試將低溫等離子體技術應用到PEEK中以提高其黏結強度，等離子體處理后的PEEK表面黏接性能得到了很好的改善,膠接處形成了很強的膠接力,提高了膠接強度。

綜上所述,低溫等離子體在材料表面改性方面的應用受到了廣泛關注和研究,其特點是在不明顯改變材料表面形貌和機械性能的前提下,顯著提高黏結強度。