異なるセラミック材料と表面処理がPrevotella intermediaの付着に及ぼす影響

Influence of different ceramic materials and surface treatments on the adhesion of Prevotella intermedia.

抄録

セラミックスは口腔内のリハビリテーションに使用されていますが，これらの材料は歯周病の原因となるバイオフィルムを形成しやすいことが知られています。本研究では，異なる表面処理がセラミックの表面粗さと口腔内細菌（Prevotella intermedia）のバイオフィルム形成に及ぼす影響を評価することを目的とした．以下の4種類のセラミックシステムの84個の試料を作製した。LC - リューサイトベースのガラスセラミック，LD - 二ケイ酸リチウムベースのガラスセラミック，LSZ - ジルコニア強化ケイ酸リチウムベースのガラスセラミック，ZR - モノリスジルコニア。これらを3つの異なる表面処理プロトコルにかけた。C - コントロール，G - グレージング，GDB - ダイヤモンドバーによる研磨（n=7）。表面の特性は共焦点レーザー顕微鏡（Ra）と走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて評価した。その後，各グループをP. intermedia ATCC 25611の細菌株で汚染した。形成されたバイオフィルムは、コロニー形成単位（CFU）をカウントすることで定量化し、走査型電子顕微鏡（SEM）および共焦点レーザー走査型顕微鏡（CLSM）を用いて分析した。データは2元配置のANOVAとTukey検定を用いて分析した（ɑ=0.05）。その結果，粗さが大きいほどGDBに関連することがわかった（p<0.05）。また，セラミック材料のZRについても同様であった（p＜0.05）。材料間のCFU数には統計的に有意な差があり（p<0.05），それによりLC群とZR群で細菌の付着量が多いことが明らかになった（p>0.05）。このことから，セラミック材料の表面粗さが細菌の付着を促進することが示唆され，GDBによるセラミック表面の仕上げは避けるべきであると考えられた。

Ceramics are used in oral rehabilitation; however, these materials are prone to formation of biofilms that may cause periodontal diseases. This study aimed to evaluate the influence of distinct surface treatments on ceramic surface roughness and biofilm formation of oral bacteria (Prevotella intermedia). Eighty-four specimens of the following four ceramic systems were produced: LC - leucite-based glass ceramic, LD - lithium disilicate-based glass ceramic, LSZ - glass ceramic based on zirconia-reinforced lithium silicate, and ZR - monolithic zirconia. These were submitted to three different surface treatment protocols: C - control, G - glazing, and GDB - grinding with diamond bur (n = 7). The surface characteristics were assessed using a confocal laser microscope (Ra) and a scanning electron microscope (SEM). Thereafter, the groups were contaminated with a bacterial strain of P. intermedia ATCC 25611. The biofilms formed were quantified by counting the colony forming units (CFUs) and analyzed with scanning electron microscope (SEM) and confocal laser scanning microscope (CLSM). Data were analyzed by using a 2-way ANOVA and the Tukey test (ɑ = 0.05). Results showed that greater roughness was associated with GDB (p < 0.05). The same was also true for the ceramic material ZR (p < 0.05). There was a statistical significant difference in the CFU counts between the materials (p < 0.05) that revealed a greater amount of bacterial adhesion in the LC and ZR groups (p > 0.05). Thus, it was suggested that the surface roughness of the ceramic materials favored bacterial adhesion; and thus, finishing of ceramic surfaces with GDB should be avoided.