珪酸カルシウム系セメントの生物活性と物理化学的性質．体外での研究

Bioactivity and Physicochemical Properties of Three Calcium Silicate-Based Cements: An In Vitro Study.

• Ranjdar Mahmood Talabani
• Balkees Taha Garib
• Reza Masaeli

抄録

目的:

本研究では、市販の3種類のカルシウム・ケイ酸塩ベースの歯内療法材料（MTA、EndoSequence根管修復材パテ、Biodentine™）の生物活性と物理化学的特性を評価した。ヒトの歯の根管18本の厚さ3mmの水平切片をWaveOne Goldの大型回転式器具を用いて生体力学的準備を行った。12本の試験片に3種類の試験材料（MM-MTA、EndoSequence根管修復材パテ、Biodentine™）を充填し、リン酸緩衝生理食塩水に7日間と30日間浸漬しました。この期間後、各材料の各試料を加工し、ＳＥＭを用いて形態観察、表面析出物、界面象牙質の加工を行った。また、１日後のリン酸緩衝液に浸漬せず、リン酸緩衝生理食塩水に２８日間保存した後のセット材の表面形態をＳＥＭを用いて評価し、さらに、誘導結合プラズマ光学発光分光試験を用いて、浸漬水のｐＨおよび試験材から放出されたカルシウムイオン量を測定した。得られたデータは、一方向分散分析およびTukeyの素直な有意差検定を用いて、有意水準5%で分析した。

Objective: This study evaluated the bioactivity and physicochemical properties of three commercial calcium silicate-based endodontic materials (MTA, EndoSequence Root Repair Material putty, and Biodentine™). . Horizontal sections of 3 mm thickness from 18 root canals of human teeth were subjected to biomechanical preparation with WaveOne Gold large rotary instruments. The twelve specimens were filled with three tested materials (MM-MTA, EndoSequence Root Repair Material putty, and Biodentine™) and immersed in phosphate-buffered saline for 7 and 30 days. After this period of time, each specimen of each material was processed for morphological observation, surface precipitates, and interfacial dentin using SEM. In addition, the surface morphology of the set materials, without soaking in phosphate-buffered solution after one day and after 28 days stored in phosphate-buffered saline, was evaluated using SEM; also, the pH of the soaking water and the amount of calcium ions released from the test materials were measured by using an inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy test. Data obtained were analyzed using one-way analysis of variance and Tukey's honest significant difference test with a significance level of 5%.

結果:

析出物の形成は、1週間後にすべての材料の表面で観察され、時間の経過とともに大幅に増加した。象牙質とセメントの界面のいくつかの領域では、1週間の浸漬から界面層が認められた。分析したすべての材料はアルカリ性のpHとカルシウムイオンの放出能力を示したが，放出されたカルシウムイオン濃度はBiodentineとESRRMパテの方がMM-MTAよりも有意に高かった（<0.05）．ESRRMパテは28日後のpHは11程度を維持していた。

Result: The formation of precipitates was observed on the surfaces of all materials at 1 week and increased substantially over time. Interfacial layers in some areas of the dentin-cement interface were found from one week of immersion. All the analyzed materials showed alkaline pH and capacity to release calcium ions; however, the concentrations of released calcium ions were significantly more in Biodentine and ESRRM putty than MM-MTA ( < 0.05). ESRRM putty maintained a pH of around 11 after 28 days.

結論:

MM-MTAと比較して，BiodentineとESRRMパテはカルシウムイオンの放出が有意に多かった．しかし，試験した3種類のセメントをリン酸緩衝液に曝露した結果，セメントと象牙質の両方にアパタイト結晶構造が析出し，時間の経過とともに増加した．このことは、試験した材料が生物活性を有することを示唆している。

Conclusion: Compared with MM-MTA, Biodentine and ESRRM putty showed significantly more calcium ion release. However, exposure of three tested cements to phosphate-buffered solution resulted in precipitation of apatite crystalline structures over both cement and dentin that increased over time. This suggests that the tested materials are bioactive.

Copyright © 2020 Ranjdar Mahmood Talabani et al.