再礦化與表面硬度的探討

值有：

(1)1993 年 Willems 等學者測得為 3.39+0.13 Gpa⁴⁶。

(2)2002 年 Cuy 等學者測得為 2.7~6.4 Gpa⁴⁷。

(3)2003 年 Barbour 等學者測得為 4.83+0.13 Gpa ³⁸。

(4)2006 年 Devlin 等學者測得為 4.48+0.64Gpa³⁹。

本實驗測量出來的數值為 2.054 Gpa，相較於之前學者們的數值來看，本實

驗所測得的數值比較小，可能的原因如下:

(a)選擇的牙齒部位不同所致，先前的學者為選用大臼齒來測量，而本實驗是選

其測量出來的數值也會有所不同。

(b) 實 驗 儀 器 操 作 時 的 誤 差 導 致 ， 本 實 驗 採 用 的 是 AFM 的 毫 微 刻 痕 測試

(nanoindenter test)酸蝕處理後牙齒表面的硬度，由於本儀器靈敏度很高，雖然

每個樣本都有測試十個點後再加以平均，但仍不排除本儀器操作時可能導致的

誤差。

(c)如前面實驗結果所述，對經處理後牙齒表面特性的變化作以下的探討^26,43：

(1)經處理後牙齒中氫氧磷灰石的鈣磷比值為 1.67，造成氫氧磷灰石分解的

原因是當鈣磷比值小於 1.5 時會造成氫氧磷灰石溶解，當鈣磷比值在 1.5

至 1.67 之間時，生物體中的氫氧基磷灰石會吸收週遭的鈣離子而使得鈣

磷比值成為 1.67 的最穩定狀態。所以鈣離子的濃度改變，會影響破壞氫

氧磷灰石穩定的結構，使得化合物結晶程度下降而造成分解。

(2)氫氧磷灰石在高溫下可能會轉變為 α 或 β-TCP(tricalcium phosphate)而加

速分解。

(3)加速氫氧磷灰石在生物體內分解的因素有：材料表面積的增加，結晶度

降低、結晶的區域大小降低、以及碳酸根( CO32- )、鎂離子( Mg²⁺ )、及鍶

離子( Sr²⁺ )的存在。而減少氫氧磷灰石分解的因素有：氟離子( F- )，以及

β-TCP 的存在。但由於氫氧磷灰石經過表面處理後，造成相分解，產生

高溫型三鈣磷酸鹽（α-TCP）、低溫型三鈣磷酸鹽（β-TCP）、四鈣磷酸鹽

（TCP）、氧化鈣（CaO）…等相結構，且經時效處理後氫氧磷灰石會形

成較低的結晶度。

氫氧磷灰石具有抗壓縮及抗張力的強度，並儲存各種離子，維持自身

受酸鹼度時結構穩定的特性。經表面處理的氫氧磷灰石與牙齒礦化組織成

份相當接近。經表面處理的牙齒表面仍兼具可與骨頭形成良好的鍵結，就

本研究目前氫氧磷灰石及類氫氧基磷灰石的結構均具緻密性，其表面機械

性質受孔隙度及粒徑大小之影響，由於酸蝕處理條件不同，以致表面機械

性質及粗糙度亦有明顯改變。又氫氧磷灰石在潮濕的環境與長期的應力

下，會導致材料微裂縫之成長，使其機械強度隨著與體液接觸時間減少而

迅速減少，兩週之內可能下降至原有機械強度之30%以下，因而不適合用

於取代受應力較大之部位，故經酸蝕處理所產生相轉換後的氫氧磷灰石及

類氫氧基磷灰石混合結構是有益於應力減緩⁴³。