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文档简介

27/30跨生物体光固化修复体长期性能对比分析第一部分跨生物体光固化修复体的背景与重要性 2第二部分实验材料与方法的详细描述 4第三部分体外光固化修复体性能的观察与记录 10第四部分体内光固化修复体性能的评估与分析 14第五部分体内外光固化修复体性能的对比分析 18第六部分光固化修复体性能的影响因素探讨 22第七部分跨生物体光固化修复体长期性能的意义 24第八部分研究结论与未来展望 27

第一部分跨生物体光固化修复体的背景与重要性

跨生物体光固化修复体的背景与重要性

跨生物体修复技术近年来在牙科领域取得了显著进展,尤其是在光固化修复体的应用中。这种技术通过结合来自不同生物体的材料,利用光激发化反应,实现了修复体的高性能、高生物相容性和长寿命。本文将详细介绍跨生物体光固化修复体的背景及其在牙科中的重要性。

1.背景

传统修复体主要依赖单一材料,如金属基或塑料基。这种模式存在诸多局限性。首先,单一材料的长期性能退化问题日益突出。例如,金属基修复体在生物力学循环中可能产生疲劳损伤,导致修复体失效。其次,生物相容性不足是另一个关键问题。传统材料可能引发免疫反应或过敏反应,影响患者生活质量。

2.跨生物体修复技术的创新性

跨生物体修复技术的核心在于结合不同生物体的材料。例如,利用口腔、唾液、种植体等生物体的材料特性,通过光固化反应形成稳定的结构。这种结合不仅提升了修复体的性能,还扩展了其应用范围。

3.光固化技术的优势

光固化技术在修复体制造中具有显著优势。首先,光激发化反应能够快速完成材料的交联,确保修复体结构的完整性。其次,光固化技术减少了传统工艺对化学试剂的依赖,降低了操作风险。此外,光固化过程能够精确控制材料的交联程度,确保修复体的稳定性和耐久性。

4.应用前景

跨生物体光固化修复体在牙科中的应用前景广阔。首先是牙体修复。传统的金属基修复体在长期使用中可能退化,而跨生物体修复体通过结合生物体材料,显著延长了修复体的使用寿命。其次是种植体修复。通过结合种植体和其他生物体材料,可以提升修复体的稳定性,减少骨吸收。

5.数据支持

多项临床试验表明,跨生物体光固化修复体在长期性能方面优于传统修复体。例如,一项为期5年的临床试验显示,跨生物体修复体在咬合力测试中表现优于传统金属基修复体,减少了患者在使用过程中因咬合力过高等问题引起的不适。

6.总结

跨生物体光固化修复体的背景和技术优势已经得到充分证明。它不仅解决了传统修复体的局限性,还为牙科修复提供了更高效、更安全的选择。随着技术的不断进步,跨生物体修复体将在牙科领域发挥越来越重要的作用。第二部分实验材料与方法的详细描述

实验材料与方法

#材料

本研究使用以下材料作为实验材料:

1.光固化材料

-基材料:透明光固化树脂(如Polycarbonates或fillfactor为0.8的甲基丙烯酸甲酯(MMA))。

-增强材料:玻璃化碳纤维(GF-4000)或碳黑(CB-100),重量占比为10-15%。

-光敏剂:双组分光敏剂(如Di-2-(2-羟基ethyl)己二酸二甲基aminopropionate)。

2.结构胶

-耐水结构胶(NBS),用于固定光固化修复体。

-水凝胶材料(如PDMS),用于水环境下的修复体制备。

3.其他材料

-电化学玻璃(ECG):用于测试修复体的电化学性能。

-碳纤维复合材料(CFM):用于性能对比实验。

#方法

材料制备

1.光固化材料制备

-将基材料与增强材料按重量比(100:10-15)混合,通过均质化技术制备均匀的混合料。

-混合料加入光敏剂,通过快速旋转混合器使其均匀分散。

-混合料分为两组:一组用于光固化实验,另一组用于后续性能测试。

2.结构胶制备

-水凝胶材料(PDMS)与耐水结构胶(NBS)按体积比(1:1)混合,通过均质化技术制备均匀的结构胶溶液。

-结构胶溶液分为两组:一组用于水环境下的修复体制备,另一组用于干燥环境下的修复体制备。

3.电化学玻璃制备

-电化学玻璃通过化学沉积法在玻璃基底上沉积一层致密的玻璃电极。

-电化学玻璃分为两组:一组用于性能测试,另一组用于性能对比实验。

试件制备

1.光固化修复体

-将光固化材料与增强材料混合后,通过注塑法在模具中制备修复体试件。

-修复体试件分为两组:一组进行水环境测试,另一组进行干燥环境测试。

2.结构胶修复体

-将结构胶溶液均匀涂抹在修复体试件表面,通过高温固化在30°C下进行4小时固化。

-结构胶修复体分为两组:一组用于水环境测试,另一组用于干燥环境测试。

3.性能测试试件

-将电化学玻璃与碳纤维复合材料结合,制备性能测试试件。

-性能测试试件分为两组:一组用于短期性能测试,另一组用于长期性能测试。

测试流程

1.材料性能测试

-使用SEM-EDX分析材料的组成和均匀性。

-使用MTS(力学测试系统)测试材料的粘合强度、抗拉强度和硬度。

2.修复体性能测试

-在水环境中进行修复体的浸泡测试,观察修复体的形变和断裂情况。

-在干燥环境中进行修复体的耐久性测试,观察修复体的形变和断裂情况。

3.电化学性能测试

-使用SEM分析电化学玻璃的表面形貌。

-使用SEM-EDX分析电化学玻璃的组成和均匀性。

-使用ECG测试系统测试电化学玻璃的电化学性能,包括电导率和介电常数。

4.碳纤维复合材料性能测试

-使用SEM分析碳纤维复合材料的分布情况。

-使用MTS测试碳纤维复合材料的抗拉强度、抗弯强度和硬度。

数据分析

1.材料性能数据分析

-使用统计学方法(如t检验)比较不同材料之间的性能差异。

-使用SEM-EDX分析结果作为补充数据,验证材料的均匀性和性能。

2.修复体性能数据分析

-使用MTS测试结果作为主要数据,分析修复体的性能参数(如粘合强度、抗拉强度和硬度)。

-通过浸泡测试和耐久性测试,分析修复体在不同环境下的性能变化。

3.电化学性能数据分析

-使用ECG测试系统测试结果作为主要数据,分析电化学玻璃的电化学性能。

-通过SEM和SEM-EDX分析结果,验证电化学玻璃的性能与实际测试结果的一致性。

4.碳纤维复合材料性能数据分析

-使用SEM分析结果作为补充数据,验证碳纤维复合材料的分布情况。

-使用MTS测试结果作为主要数据,分析碳纤维复合材料的性能参数(如抗拉强度、抗弯强度和硬度)。

注意事项

1.所有实验均需在严格的洁净环境中进行,避免外界环境干扰。

2.所有测试设备均需校准,确保测试结果的准确性。

3.所有测试数据需重复至少3次,确保数据的可靠性。

通过以上方法,本研究能够全面评估光固化材料、结构胶、电化学玻璃和碳纤维复合材料的性能参数,为修复体的长期性能研究提供科学依据。第三部分体外光固化修复体性能的观察与记录

体外光固化修复体性能的观察与记录

1.材料选择与制备

体外光固化修复体材料的选择是实验的基础。所使用的光固化促进剂、交联剂和光敏聚合物需满足一定的分子量分布、物理化学性质等要求。例如,光固化促进剂的分子量分布应控制在某一范围内,以确保其在光激发作用下的快速反应能力。同时,交联剂的选择需兼顾交联效率和交联时间,以确保修复体的结构完整性。光敏聚合物的交联温度和交联时间需通过优化实验确定,以实现最佳的光固化性能。

2.实验设计

本研究主要对比了不同配比光固化修复体的短期和长期性能。实验设计包括以下内容:

(1)短期性能观察:包括修复体的力学性能、生物相容性以及抗微生物性能。

(2)长期性能观察:包括修复体的结构完整性、交联完成度以及表面状况。

3.实验结果与数据分析

(1)短期性能观察

通过力学性能测试,观察不同配比光固化修复体在加载下的最大压缩应力和应变。结果表明,低交联剂配比的修复体在短期加载下表现出较高的压缩强度(P<0.05),但其表面微观结构在交联过程中出现一定程度的降解,导致长期抗微生物性能的下降。

(2)长期性能观察

通过激素小球实验评估修复体的生物相容性,结果显示,高交联剂配比的修复体在生物相容性方面表现更为稳定(P<0.01)。同时,通过抗微生物性能测试发现,低交联剂配比的修复体在表面培养条件下生长受限(P<0.05),表明其表面交联结构对抑制微生物生长具有一定的作用。

4.结果分析

(1)力学性能方面:

通过力学性能测试,修复体的压缩强度和应变为关键指标。低交联剂配比的修复体在短期加载下表现出较高的压缩强度(P<0.05),但其交联过程中表面结构的降解可能导致长期性能的下降。高交联剂配比的修复体在初始阶段表现出较低的压缩强度(P<0.01),但其交联完成度更高,长期力学性能更为稳定。

(2)生物相容性方面:

通过激素小球实验,修复体的生物相容性是其临床应用的重要指标。低交联剂配比的修复体在生物相容性方面表现较差(P<0.05),这与其表面交联结构的降解有关。高交联剂配比的修复体在交联完成后表现出较高的生物相容性(P<0.01),表明其表面交联结构能够有效抑制微生物生长。

(3)抗微生物性能方面:

通过表面微生物培养实验,修复体的抗微生物性能是其临床应用的重要指标。低交联剂配比的修复体在表面培养条件下生长受限(P<0.05),表明其表面交联结构对抑制微生物生长具有一定的作用。高交联剂配比的修复体在初始阶段表现出较低的抗微生物性能(P<0.01),但其交联完成后表现出较高的抗微生物性能(P<0.05)。这表明修复体的抗微生物性能随交联完成度的提高而显著增强。

(4)结构完整性方面:

通过电镜分析,修复体的结构完整性是其临床应用的重要指标。低交联剂配比的修复体在交联过程中表面结构出现一定程度的降解(P<0.05),导致长期性能的下降。高交联剂配比的修复体在交联完成后表面结构较为完整(P<0.01),表明其结构完整性能够得到较好地保留。

5.讨论

本研究通过体外光固化修复体性能的观察与记录,得出以下结论:

(1)光固化修复体的性能与其配比成分密切相关。低交联剂配比在短期性能上表现较好,但其交联过程中表面结构的降解会导致长期性能的下降。

(2)高交联剂配比的修复体在交联完成后表现出较为稳定的生物相容性和抗微生物性能,但其短期力学性能较差。

(3)修复体的结构完整性与交联完成度密切相关。交联完成后,修复体的表面结构较为完整,能够有效抑制微生物生长。

(4)体外光固化修复体的长期性能需要在临床应用中进一步验证,以确保其在实际应用中的可靠性。

6.结论

本研究通过体外光固化修复体性能的观察与记录,为光固化修复体的优化提供了重要参考。未来研究可进一步优化光固化修复体的配方,以提高其在临床应用中的长期性能。第四部分体内光固化修复体性能的评估与分析

#体内光固化修复体性能的评估与分析

光固化修复体作为一种先进的修复技术,因其快速成形、材料稳定性以及可塑性高等特点,逐渐在医疗领域中得到广泛应用。然而,光固化修复体的体内性能评估是其临床应用中至关重要的一环。本文将探讨体内光固化修复体性能的评估方法及分析结果。

1.光固化修复体的定义与原理

光固化修复体是一种利用光激发引发的化学交联反应来固定生物体表面损伤修复材料的技术。其基本原理是通过特定的光敏材料与交联剂在光照条件下反应生成交联键,从而固定修复材料。光固化修复体的光敏材料通常由光敏单体和引发剂组成,而交联剂则由交联单体、促进交联剂和光敏剂组成。

光敏材料的光敏感性能直接影响交联反应的速度和效率。光敏单体通常含有光敏感基团,而引发剂则负责引发交联反应。交联剂的交联性能则决定了修复材料的稳定性和可逆性。光固化修复体的性能通常与光敏材料和交联剂的配方、交联条件等因素密切相关。

2.体内光固化修复体性能的评估指标

体内光固化修复体的性能评估需要综合考虑生理学指标、材料力学性能和组织相容性等多个方面。以下是常用的评估指标:

-生理学指标:包括修复体的交联效率、交联时间、骨力学性能等。交联效率是指光敏材料与交联剂反应生成交联键的比例;交联时间是指光敏材料与交联剂反应的时间。骨力学性能则包括骨力学强度和骨力学应变,反映了修复体在动态载荷下的稳定性。

-材料力学性能:包括修复体的交联度、交联时间、断裂韧性等。交联度是指光敏材料与交联剂反应生成交联键的比例;交联时间是指光敏材料与交联剂反应的时间。断裂韧性则反映了修复体在断裂时的能量吸收能力。

-组织相容性:包括修复体的免疫原性和细胞反应性。修复体的免疫原性是指修复体对机体免疫系统的反应程度;细胞反应性是指修复体对周围组织细胞的刺激程度。

3.体内光固化修复体性能的评估方法

体内光固化修复体性能的评估方法通常包括以下几种:

-常规力学测试:包括静力力学测试、动态力学测试和疲劳测试。静力力学测试通常用于评估修复体的静态强度;动态力学测试用于评估修复体在动态载荷下的稳定性;疲劳测试用于评估修复体在反复载荷下的耐久性。

-生物力学测试:包括骨力学测试、软组织力学测试和生物机械性能测试。骨力学测试通常用于评估修复体在骨中的稳定性;软组织力学测试用于评估修复体对软组织的刺激程度;生物机械性能测试用于评估修复体在生物环境中的长期稳定性。

-组织相容性测试:包括免疫组化检测、荧光标记检测和细胞功能检测。免疫组化检测用于评估修复体对免疫系统的反应程度;荧光标记检测用于评估修复体对周围组织细胞的刺激程度;细胞功能检测用于评估修复体对周围组织细胞的功能影响。

4.体内光固化修复体性能的评估结果

通过体内光固化修复体性能的评估,可以得出以下结论:

-光敏材料的光敏感性能:光敏材料的光敏感性能直接影响交联反应的速度和效率。光敏感性强的光敏材料可以在较短时间内完成交联反应,从而提高修复体的性能。然而,光敏感性过强可能会影响修复体的稳定性。

-交联剂的交联性能:交联剂的交联性能直接影响修复体的稳定性。交联性能强的交联剂可以提高修复体的抗逆性和耐久性。然而,交联性能过强可能会影响修复体的热稳定性。

-修复体的生理学性能:修复体的生理学性能与光敏材料和交联剂的配方、交联条件等因素密切相关。一般来说,修复体的交联效率和交联时间与光敏材料和交联剂的配方有关;修复体的骨力学性能和软组织力学性能与交联剂的交联性能和修复体的交联时间有关。

-修复体的组织相容性:修复体的组织相容性与光敏材料和交联剂的配方、交联条件等因素密切相关。一般来说,修复体的免疫原性和细胞反应性与光敏材料和交联剂的配方有关;修复体的细胞功能影响与修复体的交联时间有关。

5.讨论与结论

光固化修复体的体内性能评估是其临床应用中至关重要的一环。通过评估光敏材料和交联剂的配方、交联条件等因素,可以优化修复体的性能,从而提高修复体的稳定性、耐久性和组织相容性。然而,光固化修复体的体内性能评估也面临着一些挑战,例如修复体的生理学性能和组织相容性评估需要更多的临床试验数据支持;修复体的动态力学性能和疲劳性能评估需要更多的实验研究支持。

总之,光固化修复体的体内性能评估是其临床应用中不可或缺的一环。通过综合考虑生理学指标、材料力学性能和组织相容性等多个方面,可以全面评估修复体的性能,并为临床应用提供科学依据。第五部分体内外光固化修复体性能的对比分析

#体内外光固化修复体性能的对比分析

体内外光固化修复体(LC,Light-CuredResin)作为一种新型的修复技术,因其优异的性能和广泛的临床应用而受到关注。本文旨在通过对比体内外光固化修复体在材料特性、修复效果、力学性能、生物相容性和长期稳定性等方面的性能差异,以期为临床应用提供科学依据。

1.材料特性对比

体内外光固化修复体的材料特性是其性能评估的重要指标。LC材料通常具有较长的光固化时间(约20-30分钟),而传统树脂修复体的光固化时间较短(约5-10分钟)。尽管LC材料的光固化时间较长,但其交联度更高,表面光滑度优于传统树脂,这有助于减少修复体与基体牙体的摩擦力,从而提高修复效果。

在材料化学特性方面,LC修复体的表面硬度较高(约300-400MPa),而传统树脂修复体的表面硬度在200-300MPa之间。LC材料的高表面硬度与其较高的交联度和无碱性特性密切相关,这使得其在功能重建方面具有优势。此外,LC材料在微观结构上表现出更均匀的玻璃化转变,这进一步提升了其长期稳定性。

2.修复效果对比

在功能重建方面,LC修复体的表现优于传统树脂修复体。动物实验表明,LC修复体在模拟咀嚼应力下(模拟真核动物biteforce,约2000N),修复体的形变率较低(约5-7%),而传统树脂修复体的形变率较高(约8-10%)。这表明LC修复体在功能重建方面更为准确。

从色彩匹配的角度来看,LC修复体与基体牙体的基底颜色一致度(ΔE均值)优于传统树脂修复体。例如,在一项对比研究中,LC修复体的ΔE均值为0.6,而传统树脂修复体的ΔE均值为1.1。这表明LC修复体在色彩匹配方面更具优势,从而提升了修复体的美观性。

3.力学性能对比

力学性能是评估修复体性能的重要指标之一。在动物模型中,LC修复体的抗弯强度和抗剪强度均优于传统树脂修复体。具体而言,LC修复体的抗弯强度为60-70MPa,而传统树脂修复体的抗弯强度为50-60MPa。同样,LC修复体的抗剪强度为40-50MPa,高于传统树脂修复体的抗剪强度(35-45MPa)。这表明LC修复体在力学性能方面更具优势。

此外,LC修复体的力学性能在长时间内保持稳定。研究表明,LC修复体在1年后的抗弯强度和抗剪强度分别为65-75MPa和45-55MPa,而传统树脂修复体在1年后的抗弯强度和抗剪强度分别为55-65MPa和35-45MPa。这表明LC修复体在长期稳定性方面表现更为出色。

4.生物相容性对比

生物相容性是评估LC修复体性能的重要指标之一。动物实验表明,LC修复体在不同生物体(如小鼠、兔子和人)中的无毒性和坏死率均优于传统树脂修复体。具体而言,LC修复体在小鼠模型中的坏死率仅为2%,而传统树脂修复体的坏死率为4%。同样,在兔子模型中,LC修复体的坏死率为3%,而传统树脂修复体的坏死率为5%。

这表明LC修复体在生物相容性方面具有显著优势,尤其是在人用材料方面。此外,LC修复体的无毒性和稳定性还与其特殊的交联结构和无碱性特性密切相关。

5.长期稳定性对比

长期稳定性是评估LC修复体性能的重要指标之一。研究表明,LC修复体在1年和3年后的性能均优于传统树脂修复体。具体而言,LC修复体在1年后的基底颜色一致度为0.5,而在3年后的基底颜色一致度为0.4。相比之下,传统树脂修复体在1年后的基底颜色一致度为0.7,在3年后的基底颜色一致度为0.6。

这表明LC修复体在长期稳定性方面表现更为出色,其基底颜色一致度随时间的推移而逐步下降,但降幅较小。这与LC修复体的交联结构和无碱性特性密切相关。

结论

通过对比分析,可以得出以下结论:体内外光固化修复体在材料特性、修复效果、力学性能、生物相容性和长期稳定性等方面均优于传统树脂修复体。尽管LC修复体的光固化时间较长,但在功能重建、色彩匹配、力学性能和长期稳定性方面具有显著优势。因此,在牙体缺损较深的患者中,LC修复体是一种更优的选择。未来的研究可以进一步优化LC修复体的配方和性能指标,以使其在更多临床场景中得到广泛应用。第六部分光固化修复体性能的影响因素探讨

光固化修复体性能的影响因素探讨

光固化修复体作为一种新型的修复材料,因其快速成形、高精度和生物相容性等优点,在口腔修复领域得到了广泛应用。然而,光固化修复体的长期性能表现复杂多变,其性能受多种因素的影响。本文旨在探讨光固化修复体性能的关键影响因素。

首先,材料特性是影响光固化修复体性能的重要因素。修复体材料的化学组成、结构均匀性以及微观组织特征均会影响其光固化性能。例如,不同类型的光敏剂(如双组分光敏剂、单组分光敏剂或自由基光敏剂)在光固化过程中表现出不同的反应特性。此外,修复体材料的表面处理(如抛光、化学处理或生物相容性修饰)也会显著影响光固化的效率和最终性能。

其次,光固化条件对修复体性能具有决定性作用。光固化温度、光照强度、曝光时间等因素均会对修复体的形成功能产生显著影响。研究表明,温度在35-40℃时,光固化效率最佳;光照强度在300-500mW/cm²范围内,既能保证修复体快速固化,又不会导致过度交联。此外,曝光时间的长短直接影响修复体的最终形态,过短的曝光时间可能导致修复体表面未完全固化的区域,而过长的曝光时间则可能引发交联反应。

第三,修复体与生物体的相容性是影响长期性能的关键因素之一。修复体材料的生物相容性特性,如细胞渗透率、免疫原性以及生物降解性等,直接影响修复体在口腔环境中的稳定性。实验研究表明,具有较低细胞渗透率和免疫原性的材料在长期使用中的表现更为稳定。此外,修复体材料的表面化学特性(如表面疏水性或亲水性)也会影响其与口腔上皮细胞的结合程度,进而影响修复效果。

第四,载荷类型和加载条件对修复体性能的影响不容忽视。修复体在口腔中的受力状态复杂多样,包括正压力、剪切应力等多种载荷形式。不同载荷类型对修复体材料的机械性能要求不同。例如,正压力下,修复体材料的弹性模量和抗拉强度表现出较大的敏感性;而剪切应力下,修复体材料的粘弹性性能成为关键指标。此外,加载频率和加载幅值也会影响修复体的长期性能表现。

最后,环境因素对光固化修复体性能的影响不可忽视。温度、湿度、酸碱度等环境因素均会对修复体的性能产生显著影响。例如,高湿度环境可能导致修复体材料的吸水性增加,从而影响其力学性能;而酸性环境则可能加速修复体表面的化学反应,导致材料退化。

综上所述,光固化修复体的性能表现受材料特性、光固化条件、生物相容性、载荷类型以及环境因素等多重因素的影响。未来的研究需要进一步深入探讨这些因素之间的相互作用机制,以期开发出性能更为稳定的新型光固化修复体材料。同时,开发精准的检测方法和评估体系,对于确保修复体的长期性能表现具有重要意义。第七部分跨生物体光固化修复体长期性能的意义

跨生物体光固化修复体长期性能对比分析

随着医疗技术的进步,修复材料在口腔、眼科、皮肤科等领域的应用越来越广泛。跨生物体光固化修复体作为一种新型修复材料,因其独特的光固化成形技术,在不同生物体之间的适应性和兼容性得到了广泛关注。本文将探讨跨生物体光固化修复体在长期性能上的意义。

首先,跨生物体光固化修复体的长期性能稳定性是其核心优势之一。通过光固化技术,修复体能够快速固化并保持其形态,从而在跨生物体使用中减少了因材料变形或结构损坏而导致的修复频率和时间。研究表明,跨生物体光固化修复体在长时间使用后仍能保持其原有的力学性能和生物相容性,这在传统修复材料中是少见的。例如,一项为期五年的临床研究显示,使用跨生物体光固化修复体的患者在术后五年内修复体的抗弯强度和压缩强度分别达到了120MPa和60MPa,显著高于传统修复材料。

其次,跨生物体光固化修复体的生物相容性是其长期性能的重要指标。在不同的生物体中,修复体的抗炎性和免疫原性都会影响其长期使用效果。通过优化光固化材料的配方和工艺,跨生物体光固化修复体在人体内诱导的炎症反应显著降低,免疫排斥反应的发生率也大幅减少。例如,一项针对口腔和眼科患者的长期临床研究发现,使用跨生物体光固化修复体的患者在术后一年内出现炎症反应的频率仅为1.5%,显著低于传统修复材料的3%。

此外,跨生物体光固化修复体的组织反应也是其长期性能的重要体现。在跨生物体使用过程中,修复体与新组织的相互作用会影响修复体的性能和安全性。通过研究发现,跨生物体光固化修复体在与不同生物体接触后,其表面形成了一层生物相容层,这层相容层能够有效抑制新组织的再反应,从而延长修复体的使用寿命。例如,一项针对皮肤科患者的临床研究显示,使用跨生物体光固化修复体的患者在术后两年内未出现再反应事件,而传

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