阴离子表面活性剂及其纳米复合材料作为牙科植入物的防腐剂

《Odontology》：Anionic surfactant and its nanocomposite as corrosion inhibitors for dental implants

　　表面活性剂纳米复合材料（SDS-TiO? NCs）可有效抑制口腔环境中牙齿implants的腐蚀，实验和计算模型均证实其强吸附作用及稳定抑制效果，未来需验证临床合金应用。

　　

摘要

牙科植入物持续暴露在具有侵蚀性的口腔环境中，这可能会引发腐蚀并影响其长期成功率。本研究重点探讨了表面活性剂纳米复合材料（NCs）的潜力，具体是十二烷基硫酸钠（SDS）与二氧化钛（TiO?）纳米颗粒（NPs）的复合物。这些复合物作为防腐剂在人工唾液中针对低碳钢模型基底进行了评估。电化学阻抗谱（EIS）和开路电位（OCP）测量结果显示，SDS–TiO?体系的防腐效果明显优于单独使用SDS，这归因于强烈的吸附作用和稳定的抑制剂-表面相互作用。结构表征证实了纳米颗粒的尺寸及其稳定性。透射电子显微镜（TEM）观察到了纳米级的颗粒尺寸（13.9–28.6纳米），而ζ-尺寸仪分析显示出一个大约17纳米的单一峰值，表明其具有良好的稳定性，进一步证明了其有效的防腐性能。SDS–TiO?纳米复合材料的高吸附能（E_ad）值（–2585.50 kcal/mol）反映了其较高的稳定性（抑制剂-表面相互作用），从而提高了其防腐效率。统计分析（ANOVA，p < 0.05）进一步验证了SDS–TiO?体系在提高抗腐蚀性能方面的显著效果。计算模拟（DFT、蒙特卡洛（MC）和分子动力学（MD）模拟结果也证实了实验发现，表明该抑制剂体系能够以水平方向牢固地吸附在铁（Fe(110)）表面。虽然本研究使用低碳钢作为替代材料，但这些结果凸显了SDS–TiO?纳米复合材料在增强牙科植入物抗腐蚀性能方面的应用前景。未来需要在临床相关合金（如CP-Ti和Ti-6Al-4V）上验证这些发现，以确认SDS–TiO?体系在实际牙科植入物应用中的潜力。这一发现为未来的研究指明了明确的方向，进一步巩固了该研究的临床价值。