置換ナノハイドロキシアパタイト歯磨剤によるエナメル質およびレジン系複合材料表面のバイオフィルム形成抑制効果の検討

Substituted Nano-Hydroxyapatite Toothpastes Reduce Biofilm Formation on Enamel and Resin-Based Composite Surfaces.

• Andrei C Ionescu
• Gloria Cazzaniga
• Marco Ottobelli
• Franklin Garcia-Godoy
• Eugenio Brambilla

抄録

:ナノハイドロキシアパタイト(n-HAp)を金属イオンで置換した歯磨剤は、カルシウムイオンとリン酸イオンを歯の硬組織に供給し、脱灰を抑制し、再石灰化を促進する。これらの生理活性化合物が口腔内微生物に及ぼす影響については、ほとんどデータがありません。炭酸亜鉛置換n-HAp; β．F, Mg, Sr-炭酸水素ナトリウム置換n-HAp）の口腔内微生物による初期コロニー化（EC, 12時間）およびバイオフィルム形成（BF, 24時間）に対する評価試験を行った。コントロールは蒸留水でブラッシングした。ヒトエナメル質と樹脂ベースの複合材（RBC）を接着面として用いて、人工口腔小宇宙とバイオフィルムを開発した。夜間（低唾液流量とクリアランス）と日中の臨床条件を模擬するために、揺動式マルチウェルプレートと改良ドリップフローリアクター（MDFR）の2つの試験セットアップをそれぞれ使用した。歯磨剤処理後の試料表面の評価には、エネルギー分散型X線分光分析(EDS)を用いた。β歯磨剤からのフッ化物の放出を評価した．EDSでは，両方の付着面に試験した歯磨剤の残渣が存在することが示された．β歯磨剤が示した効果は，フッ化物の放出によるものであり，その程度はごくわずかであった．興味深いことに、この結果は両方の付着面で見られ、試験した歯磨き粉が赤血球表面でもECとBFに有意な影響を与えたことを意味しています。さらに，歯磨き粉の効果は24時間後よりも12時間後の方が高く，1日2回の歯磨きの方が1回の歯磨きよりも効果的であることが示唆された．

: Toothpastes containing nano-hydroxyapatite (n-HAp) substituted with metal ions provide calcium and phosphate ions to dental hard tissues, reducing demineralization, and promoting remineralization. Few data are available about the effect of these bioactive compounds on oral microbiota. : This in vitro study evaluated the influence of two commercially-available substituted n-HAp-based toothpastes (α: Zn-carbonate substituted n-HAp; β: F, Mg, Sr-carbonate substituted n-HAp) on early colonization (EC, 12 h) and biofilm formation (BF, 24 h) by oral microbiota. Controls were brushed with distilled water. Artificial oral microcosm and biofilms were developed using human enamel and a resin-based composite (RBC) as adherence surfaces. Two test setups, a shaking multiwell plate and a modified drip-flow reactor (MDFR), were used to simulate clinical conditions during the night (low salivary flow and clearance) and daytime, respectively. Energy-dispersive X-ray spectrometry (EDS) was used to evaluate specimens' surfaces after toothpaste treatment. Fluoride release from β toothpaste was evaluated. Viable adherent biomass was quantified by MTT assay, and biofilms' morphology was highlighted using confocal microscopy. : EDS showed the presence of remnants from the tested toothpastes on both adherence surfaces. β toothpaste showed significantly lower EC and BF compared to control using the artificial oral microcosm model, while α toothpaste showed lower EC and BF compared to control, but higher EC and BF compared to β toothpaste. The effect shown by β toothpaste was, to a minimal extent, due to fluoride release. Interestingly, this result was seen on both adherence surfaces, meaning that the tested toothpastes significantly influenced EC and BF even on RBC surfaces. Furthermore, the effect of toothpaste treatments was higher after 12 h than 24 h, suggesting that toothbrushing twice a day is more effective than brushing once. : The efficacy of these treatments in reducing microbial colonization of RBC surfaces may represent a promising possibility in the prevention of secondary caries.