ISO 39902023 牙科学.牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂和正畸粘接或粘接材料的抗菌活性评价标准立项发展报告

牙科学牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂和正畸粘接或粘接材料的抗菌活性评价标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Dentistry—EvaluationofAntibacterialActivityofDentalRestorativeMaterials,LutingMaterials,FissureSealantsandOrthodonticBondingorLutingMaterials摘要随着口腔医学的快速发展，牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂及正畸粘接材料在临床中的应用日益广泛，其抗菌性能已成为影响修复体长期成功率与口腔微生态平衡的关键因素。然而，长期以来缺乏统一的国际标准以规范此类材料抗菌活性的评价方法，导致不同研究结果之间可比性差，临床选择缺乏科学依据。在此背景下，国际标准化组织（ISO）发布了ISO3990:2023《牙科学——牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂和正畸粘接或粘接材料的抗菌活性评价》。本报告对该标准的立项背景、技术内容、编制过程及行业影响进行了系统梳理。该标准的发布填补了牙科材料抗菌性能评价领域的国际标准空白，确立了统一的试验方法、菌种选择、培养条件及结果判定准则，对于推动牙科材料质量提升、保障患者安全、促进国际贸易与技术交流具有重要而深远的意义。报告同时对该标准的主要参与单位进行了介绍，并对标准的推广应用前景进行了展望。关键词：牙科材料；抗菌活性评价；ISO3990；国际标准；修复材料；正畸粘接材料Keywords:dentalmaterials;antibacterialactivityevaluation;ISO3990;internationalstandard;restorativematerials;orthodonticbondingmaterials1引言口腔环境是一个复杂的微生态系统，其中栖息着超过700种微生物。牙科修复体、粘接界面及正畸装置长期暴露于口腔环境中，其表面极易形成细菌生物膜。细菌在材料表面的黏附与定植不仅会导致修复体边缘着色、继发龋、牙髓炎等并发症，还可能引发种植体周围炎、正畸釉质脱矿等临床问题。据统计，约50%的修复体失败与细菌侵袭及其代谢产物有关。因此，赋予牙科材料抗菌功能，并建立科学、统一、可重复的抗菌活性评价方法，已成为口腔材料学研究的热点与难点。然而，在ISO3990:2023发布之前，国际上尚缺乏专门针对牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂及正畸粘接材料抗菌活性评价的通用标准。各研究机构和企业多参考ASTM、JIS或中国国家标准中的通用抗菌试验方法，但这些方法在菌种选择、试样制备、培养条件、结果表达等方面存在显著差异，导致试验结果之间缺乏可比性。同时，牙科材料本身具有固化方式多样、表面形态复杂、释放环境特殊等特点，通用的纺织品或塑料抗菌试验方法难以准确反映其临床实际抗菌性能。这一标准空白严重制约了抗菌型牙科材料的研发、评价与临床应用，也影响了国际贸易中相关产品的质量互认。在此背景下，国际标准化组织牙科学标准化技术委员会（ISO/TC106）启动了ISO3990的制定工作。该标准的制定汇聚了全球牙科材料领域的顶尖专家，历经多轮研讨与验证，最终于2023年7月正式发布。2标准立项背景2.1牙科材料抗菌性能的临床需求龋病和牙周病是人类最常见的口腔感染性疾病，其根本病因在于口腔细菌生物膜的形成。牙科修复材料表面粗糙度、表面自由能及化学成分直接影响细菌的初始黏附与生物膜成熟。传统牙科材料如复合树脂、玻璃离子水门汀、树脂加强型玻璃离子等，本身不具备抗菌能力，甚至部分材料在长期使用中因降解或磨损而更易积聚菌斑。近年来，研究者通过掺入银离子、锌离子、季铵盐化合物、洗必泰等活性成分赋予材料抗菌功能，取得了积极的实验室与临床研究成果。然而，要客观评价这些抗菌材料的实际效果，必须依赖标准化、可重复的体外评价方法。由于口腔环境的特殊性——包括唾液流动、温度波动、饮食挑战、多菌种共生等——常规抗菌试验方法难以模拟真实口腔条件，亟需建立针对牙科材料特点的专业评价标准。2.2国内外标准的现状国际范围内，虽有ISO22196《塑料及其他无孔表面抗菌活性测量》、JISZ2801《抗菌加工产品——抗菌性能试验方法》等通用标准可供参考，但这些标准主要针对平板状塑料制品，在试样尺寸、菌液接种方式、培养条件等方面无法适应牙科材料的小尺寸、异形表面、固化特性等特殊要求。部分国家虽有针对牙科材料的行业规范，如中国YY/T0528-2018《牙科学牙科材料生物相容性评价》中提及抗菌性能，但未给出具体试验方法。在ISO/TC106的工作框架下，此前已有ISO7405《牙科学——医疗器械生物相容性评价》对牙科材料的细胞毒性等生物学性能进行了规范，但抗菌活性评价始终未能纳入标准化轨道。随着国际社会对医疗器械抗菌性能要求的不断提高，以及抗菌牙科材料市场的迅速扩张，制定专项国际标准的需求日益迫切。2.3标准制定历程ISO3990:2023的制定工作由ISO/TC106（牙科学）技术委员会下属的WG11工作组负责推进，历经标准预研、草案起草、委员会审议、DIS投票及FDIS批准等阶段。2023年7月7日，该标准由ISO正式发布，成为牙科学领域抗菌活性评价的首个专项国际标准。3标准主要内容3.1适用范围ISO3990:2023规定了牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂和正畸粘接或粘接材料抗菌活性评价的试验方法。适用于具有抗菌功能的上述牙科材料及其组成成分的抗菌效果评估。3.2术语与定义标准中界定了"抗菌活性"（antibacterialactivity）、"抗菌材料"（antibacterialmaterial）、"灭菌"、"生物膜"等关键术语，明确了"抗菌活性值"（R）的计算方法——即对照样品与抗菌样品上活菌数对数值之差。R值越大，表明材料的抗菌效果越强。3.3试验菌种标准推荐使用变异链球菌（*Streptococcusmutans*）和具核梭杆菌（*Fusobacteriumnucleatum*）作为试验菌种，分别代表口腔早期定植菌和后期定植菌，覆盖牙面菌斑生物膜形成的不同阶段。同时允许根据产品宣称的抗菌谱选用其他菌种。3.4试验方法与步骤标准规定的主要试验步骤包括：1.试样准备：按材料说明书制备规定尺寸的标准试样并固化完全，表面处理规范化。2.菌液制备：在指定培养基和培养条件下培养试验菌株，调整菌液浓度为1.0×10⁵～1.0×10⁶CFU/mL。3.接种与培养：将菌液定量接种于试样表面，在厌氧或微需氧条件下培养规定时间（通常为24小时）。4.菌落回收与计数：采用超声振荡或涡旋振荡法将试样表面附着菌落洗脱，通过平板菌落计数法测定活菌数量。5.结果计算：按标准公式计算抗菌活性值。3.5结果判定标准规定：抗菌活性值R≥2（即99%以上的细菌被杀灭）时，判定材料具有抗菌活性；R<2但具有显著统计学差异时，可判定材料具有抑菌作用。同时要求试验设阴性对照和阳性对照，确保试验体系的可靠性。4标准的技术特点与创新4.1首次建立牙科材料抗菌活性评价专项标准ISO3990:2023是国际上首个专门针对牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂及正畸粘接/粘接材料抗菌活性评价的标准，填补了ISO标准体系在此领域的重要空白。4.2科学选择口腔代表性菌种选择变异链球菌作为主要试验菌种。该菌是龋病的主要致病菌，在口腔菌斑生物膜的形成中发挥核心作用。同时推荐具核梭杆菌作为辅助菌种，可反映多菌种环境下材料的抗菌表现，较通用的金黄色葡萄球菌或大肠杆菌更具口腔临床相关性。4.3考虑了牙科材料特点的试验设计在试样制备中充分考虑了牙科材料的光固化或化学固化特性，对比了表面粗糙度和形状对细菌黏附的影响，并对试样灭菌方式进行了明确界定，最大程度保证了试验结果的准确性和可重复性。4.4双指标体系引入"抗菌活性值（R）"作为核心评价指标，辅以"抑菌率"作为辅助参考，为不同类型材料（如释放型抗菌材料与非释放型接触抗菌材料）提供了灵活适用的评价框架。5标准实施的意义5.1对产业发展的推动作用ISO3990:2023的实施为抗菌牙科材料的研发提供了统一的技术标尺。生产企业可据此建立规范的产品质检体系，精准评估产品的抗菌性能，从而有效保障产品质量的一致性与稳定性。此外，该标准的发布也为抗菌牙科材料从实验室研究走向临床应用提供了标准依据，有助于缩短新型抗菌材料上市周期，推动产业创新和技术升级。5.2对临床应用的指导价值该标准为临床医生科学选择抗菌牙科材料提供了客观数据支撑，为不同品牌产品的抗菌性能横向比较提供了统一基准。在临床上，医生可根据患者龋风险等级、口腔卫生状况及修复需求，选择具有适宜抗菌活性的材料。同时，该标准也有助于规范抗菌材料广告宣传，防止抗菌功效的夸大或误导。5.3对国际贸易的促进作用作为国际标准化组织发布的正式国际标准，ISO3990:2023将成为各国注册认证和技术审评的重要依据。标准的技术要求与试验方法在全球范围内统一，有助于消除各国因评价方法不一致而产生的技术壁垒，促进牙科材料和器械的国际贸易便利化。6标准适用性与展望6.1标准适用的挑战尽管ISO3990:2023为牙科材料抗菌性能评价提供了标准化框架，但在实际应用中仍面临一些挑战。口腔环境内的细菌以多菌种生物膜形式存在，而标准推荐的单菌种悬浮液试验尚难完全模拟体内复杂生态。此外，体外试验与体内抗菌效果之间的关联性有待进一步验证。唾液获得性膜的形成、材料的长期降解、表面磨损等因素，均可能影响材料的实际抗菌表现，现行的短期静态培养实验难以全面覆盖这些因素。随着新型抗菌材料（如光催化材料、智能响应型材料）的不断涌现，现有标准体系可能需要在试验菌种选择、培养模型及检测手段上进行持续更新与拓展。6.2未来发展方向未来，ISO/TC106有望在以下几方面深化标准体系建设：-开发多菌种混合培养及生物膜模型的抗菌评价方法；-建立动态流动培养系统以模拟口腔环境；-探索抗菌活性与长期临床效果的系统性关联评价方法；-适时制定纳米抗菌材料、生物活性玻璃等新型材料的专项评价标准；-推动各国在抗菌牙科材料注册审评中采纳ISO3990的互认机制。7标准主要参与单位介绍ISO3990:2023的制定汇聚了全球牙科材料领域的权威机构和专家。其中，德国德累斯顿工业大学（TechnischeUniversitätDresden）口腔材料研究所在标准制定过程中发挥了重要的技术支撑和协调作用。该研究所是欧洲知名的口腔生物材料研究中心，长期致力于牙科材料的生物学性能评价和标准化研究。研究所在口腔微生物学、材料表面科学与生物膜研究领域拥有先进的实验平台和丰富的研究积累。在ISO3990的制定过程中，该研究所承担了核心的实验室间比对验证工作，组织多国实验室对标准草案中的试验方法进行了系统性的可重复性和再现性验证，为标准中关键试验参数的确定提供了翔实的科学数据。此外，研究所的专家团队还牵头起草了标准中关于变异链球菌和具核梭杆菌培养条件及抗菌活性值计算的技术附录，为标准的科学性、严谨性和可操作性提供了重要保障。该研究所的FrankMüller教授担任ISO/TC106/WG11工作组召集人，在标准立项论证、技术框架设计及国际协调方面发挥了关键作用。中国方面，北京大学口腔医学院和四川大学华西口腔医学院的专家参与了标准的起草与讨论工作，在试验菌种选择、试样制备方法等方面提出了建设性意见，反映了中国在牙科材料抗菌研究领域的技术积累和国际影响力。8结论ISO3990:2023《牙科学——牙科修复材料、粘接材料、裂隙密封剂和正畸粘接或粘接材料的抗菌活性评价》的正式发布，标志着牙科材料抗菌性能评价进入了标准化、国际化的新阶段。该标准以口腔特异菌种为核心、以抗菌活性值定量评价为手段，兼顾科学性与实用性，为牙科材料的抗菌性能评价提供了权威的技术依据。标准的贯彻实施将有力促进抗菌牙科材料的研发创新和质量提升，保障口腔医疗安全，推动国际技术交流和贸易合作。参考文献[1]ISO3990:2023,Dentistry—Evaluationofantibacterialactivityofdentalrestorativematerials,lutingmaterials,fissuresealantsandorthodonticbondingorlutingmaterials[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO22196:2011,Measurementofantibacterialactivityonplasticsandothernon-poroussurfaces[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2011.[3]ISO7405:2018,Dentistry—Evaluationofbiocompatibilityofmedicaldevicesusedindentistry[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2018