異なるインプラントアバットメント表面上の成熟した嫌気性バイオフィルムの構造的・定量的解析

Structural and quantitative analysis of a mature anaerobic biofilm on different implant abutment surfaces.

抄録

問題提起:

歯科インプラントの寿命は、インプラント周囲組織に炎症が起きないかどうかにかかっている。歯と同様に、病原性細菌はインプラントアバットメント表面に付着し、インプラント周囲疾患を引き起こし、結果的にインプラントを喪失する可能性がある。

STATEMENT OF PROBLEM: The longevity of dental implants depends on the absence of inflammation in the periimplant tissue. Similar to teeth, pathogenic bacteria can adhere on implant abutment surfaces and cause periimplant disease and consequently implant loss.

目的:

このin vitro研究の目的は、インプラントアバットメントとして一般的に使用される2つの材料、チタン（Ti）とジルコニア（ZrO2）の物理的および化学的特性、およびポジティブコントロールとして牛エナメル（BE）の使用がバイオフィルム形成に及ぼす影響を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to evaluate the influence of physical and chemical properties of 2 common materials used as implant abutments, titanium (Ti) and zirconia (ZrO2), and the use of bovine enamel (BE) as a positive control on biofilm formation.

材料と方法:

バイオフィルム形成は、Porphyromonas gingivalisとFusobacterium nucleatumを単種および混合種のバイオフィルムとして表面で増殖させることで分析した。各材料の平均粗さ（Ra）および表面自由エネルギーを評価した。7日間の培養で形成された成熟バイオフィルムは、コロニー形成単位と共焦点レーザー走査型顕微鏡により定量的および定性的に分析された。

MATERIAL AND METHODS: Biofilm formation was analyzed by growing Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum as monospecies and mixed species biofilms on the surfaces. The mean roughness (Ra) and surface free energy were evaluated for each material. Mature biofilm, formed after 7 days of incubation, was analyzed quantitatively and qualitatively by colony-forming unit and confocal laser scanning microscopy.

結果:

すべての円盤の平均粗さは0.21μm以下であり、細菌の付着に影響を与えなかった。チタンは唾液に90分間浸漬した後，BEと比較してより高い親水性を示した．表面自由エネルギーは，BEが最も高い値を示し，差は見られなかった．Ti上に形成されたP. gingivalisによる単種バイオフィルムおよびZrO2上の混合種バイオフィルムは，ディスク表面に少数の細胞数を示した．共焦点イメージングにより，混合種バイオフィルムはZrO2表面で薄い層として観察された．

RESULTS: The mean roughness in all disks was ≤0.21 μm and did not affect the bacterial adhesion. Titanium showed a greater degree of hydrophilicity compared with BE after 90 minutes of immersion in saliva. The surface free energy did not show differences, with the highest values for BE. Monospecies biofilms formed by P. gingivalis on Ti, and mixed species biofilm on ZrO2 exhibited small numbers of cells on disk surfaces. By confocal imaging, the mixed species biofilm appeared as a thin layer on ZrO2 surfaces.

結論:

材料表面はバイオフィルムの形成に大きな影響を与える可能性がある。ZrO2インプラントアバットメント表面は、TiおよびBEと比較して、嫌気性バイオフィルムの減少を示した。

CONCLUSIONS: Material surfaces could have a significant impact on biofilm formation. ZrO2 implant abutment surfaces showed a decrease in anaerobic biofilm compared with Ti and BE.