樹脂系コーティング材の根面保護効果の耐久性について

[Durability of protective effect of resin-based coating material on root surface].

抄録

目的:

レジン系根面被覆材とオールインワンセルフエッチング接着剤の根面に対する耐久性をin vitroで比較すること．

OBJECTIVE: To compare the durability of resin-based root-surface coating material and all-in-one self-etching adhesive on root surface in vitro.

実験方法:

抜歯したヒトの小臼歯または大臼歯のうち，根が無傷のものを選んだ．歯周病用スケーラーでセメント質を除去し，根部象牙質を露出させた。根面に耐酸性のネイルワニスを塗布し，露出した象牙質に3 mm×3 mmの窓を設け，その窓をPRG Barrier Coat（PRG）またはClearfil S3 Bond（CS3）で覆った。14日間の水エージングの後，pH4.5の酸緩衝液に4日間浸漬し，24時間ごとに脱灰緩衝液を交換した。その後，試料を「窓」の中心を通って長手方向に分割し，断面を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察した。固定して脱水した後，調製した試料に白金をコーティングした。走査型電子顕微鏡（SEM）で，コーティング材，根元象牙質，界面を観察した。コーティング材の厚さはSEM像で測定した。歯ブラシ摩耗試験では，歯冠部のデンティンディスクを用意し，それぞれPRGとCS3で被覆した。水中で24時間保存した後，歯ブラシ摩耗試験機を用いて100，200，300，500，700，1,500回のブラッシングを行った。フッ素入り歯磨き粉のスラリー（歯磨き粉と脱イオン水の重量比が1：2）を使用し，ブラッシング荷重は300Nであった。残ったコーティング材の表面微細構造はSEMで分析した。摩耗深さはプロフィロメーターで測定した。統計分析は，SPSS 20.0を用いて一元配置のANOVAで行った。有意水準は0.05であった。

METHODS: Human extracted premolars or molars with intact roots were selected. The cementum was removed using a periodontal scaler to expose root dentin. The root surface was coated with an acid-resistant nail varnish, leaving a window of 3 mm×3 mm on the exposed dentin.The window was covered with either PRG Barrier Coat (PRG) or Clearfil S3 Bond (CS3). After water aging for 14 d, specimens were immersed in acid buffer at pH 4.5 for 4 d and the demineralization buffer was changed every 24 h. Then the specimen was split longitudinally through the center of the 'window' and the cross-sectional surface was observed with scanning electron microscope (SEM). After fixed and dehydrated, the prepared samples were coated with platinum. The coating material, root dentin and the interface was observed by scanning electron microscope (SEM). The thickness of the coating material was measured on the SEM images. Regarding toothbrush wear test, coronal dentindisks were prepared and covered with PRG and CS3, respectively. After storage in water for 24 h, the specimen was subjected to the toothbrush wear tester for 100, 200, 300, 500, 700, 1 500 brushing cycles. A slurry of fluoride toothpaste (1:2 ratio of toothpaste and deionized water by weight) was used and the brushing load was 300 N. The surface microstructure of remaining coating material was analyzed using SEM. The wear depths were determined by a profilometer. Statistical analysis was performed with SPSS 20.0 by one-way ANOVA. The level of significance was at 0.05.

結果:

PRG Barrier Coatは47.1±27.3μmのコーティング層を形成し，CS3は5.7±2.1μmの厚さの薄膜を形成した。PRG群，CS3群ともに，露出した象牙質は密閉されており，界面に明らかな隙間は認められなかった。水エージング後，両群ともに象牙質の脱灰は認められなかった。PRGとCS3の摩耗深さは、ブラッシングサイクル数に応じて増加した。PRGはCS3よりも有意に低いペースで摩耗した（P<0.05）。

RESULTS: Application of PRG Barrier Coat produced a coating layer of (47.1±27.3) μm, while CS3 presented a thin film of (5.7±2.1) μm in thickness. The exposed dentin was hermetically sealed and no obvious gap was observed at the interface in both PRG and CS3 groups. There was no dentin demineralization observed in both groups after water aging. The wear depths of PRG and CS3 increased along with the numbers of brushing cycles. PRG wore at a significant lower pace than CS3 did (P<0.05).

おわりに:

PRGコーティングレジンは，CS3と同等の性能を持ち，水没後の脱灰から根元象牙質を保護することができた．さらに，PRGはCS3よりも高い歯ブラシ摩耗性を示した。以上より，S-PRGフィラーを配合したPRGバリアコートは，露出した歯根を化学的・機械的な問題から保護するための有効なコーティング材であると考えられる。しかし，臨床環境下での根面被覆材の長期的な信頼性を評価するために，さらなる研究を行う必要がある。

CONCLUSION: PRG coating resin had similar performances as CS3 on protecting root dentin from demineralization after water aging. What's more, PRG demonstrated a higher toothbrush wear resistance than CS3. We concluded that PRG Barrier Coat contained S-PRG filler may be an effective coating material for protecting exposed root from both chemical and mechanical challenges. Further studies should be carried out to evaluate the long-term reliability of the rootsurface coating materials under the clinical setting.