醫學的進步使人們對於醫療的要求不再僅是疾病的治療與症狀的緩解，進而希望保留及重建自然的人體組織並維持正常功能。以牙科醫療觀點出發，人們希望牙科治療能有更理想的預後以保留更多自然齒列，同時對於牙齒美觀上的要求亦更高。當牙髓或牙根周圍組織由於齲齒、斷裂或是其他因素造成牙髓及周圍組織疾病，需以根管治療或活髓治療等術式來保存牙齒與牙髓之功能。生醫材料的需求也因此從單純的復形填補進而有促進組織再生之功能，結合組織工程的醫療概念，牙科生醫材料有一番新的研究視野。

　　目前應用在臨床上的活髓治療(vital pulp therapy)材料有許多，其中以氫氧化鈣最常被使用，而MTA (Mineral Trioxide Aggregate)則有希望取而代之成為明日之星。唯MTA或氫氧化鈣等材料的操作性不佳且硬化時間過長，造成臨床應用時的困擾。我們應用sol-gel技術將鈣矽生醫材料改質成硬化時間短且硬度較高的新型材料，該材料具有適度釋放鈣離子功能與酸鹼值的特性，相當適合應用於活髓治療。同時我們發現該材料置放於牙本質時，能形成結晶且具有封閉牙本質小管的功能，此獨特性亦適用於治療牙本質過敏症。

　　牙本質過敏症（dentin hypersensitivity）是指因牙本質的裸露而對一些外來的刺激產生短暫尖銳性的疼痛，且牙齒本身並無其他病理上的缺陷。其疼痛的機轉目前有數種說法，其中最被廣泛接受的是Brannstrom在1963年所提出的流體力學理論(hydrodynamic theory)。目前治療方向多半以阻塞牙本質小管的開口或是降低神經的敏感性這兩方面著手。到目前為止，沒有任何去敏感藥劑能有效治療牙本質過敏症。我們研究團隊所研發之新型奈米含鈣二氧化矽材料，可以於短時間內在牙本質小管形成結晶，此結晶與牙本質小管之管壁牙本質緊密結合並有效的降低牙本質通透性，且生物相容性測試顯示該材料細胞毒性低，應能有效應用於牙本質過敏症的治療。
由於奈米二氧化矽材料具有高表面積，奈米尺度的孔徑與大的孔體積，因此可作為一良好的奈米吸附材料，吸附所需的有機藥物或無機鹽類，形成具治療功效的醫療材料。目前用於牙科之無機材料大多屬於Si，Ca，P，O所組成之微米尺度材料，治療過程中釋放出Ca2+離子、或形成生物相容之晶體表面，促進HAP或神經元之成長。就目前之研究與實際應用的結果而論，鮮少探討材料尺度、組成成份、和晶體結構在治療上的差異。為突破現階段牙齒治療材料上的部份缺點，使治療更為快速及有效，結合奈米材料之快速溶解之優點，並藉由奈米孔洞氧化矽材料為模板的方法，製作出各種組成，尺度與晶體結構之無機材料，合成上也可以改變鈣化合物的添加量，控制所合成的CaO@mesoporous silica的化學組成。不論CaO尺度大小的調整或其組成量的改變，皆可以造成材料放Ca2+離子速率與pH值調控的差異度，使得在牙齒治療材料更具選擇性。

　　材料應用時其效率除了與組成、尺寸大小有關之外，晶體結構也是另一個重要的影響因素。由CaO與SiO2所組成的奈米尺度結構之複合材料，在不同的鍛燒溫度、鍛燒時間、或加溫速率便會有不同的晶體結構生成。一般而言，低溫鍛燒的條件下，無機物的晶體結構大多呈現非晶相結構，而隨著鍛燒溫度逐漸的增高，晶體的排列度便會慢慢提昇，而且所生成的晶體結構又會因為鍛燒溫度的改變而不相同。因此所生成的無機材料便具有不同的晶體結構，其溶解速率或鈣離子釋放速率便不一樣，再藉由離子釋放速率測定，即可建立出晶體結構與離子釋放速率的相關性。這方面的研究可提供新型牙齒治療材料的合成觀念，也可進一步明瞭現階段各種用於牙齒治療材料的功能性來源及改善方向。