多層カーボンナノチューブ、炭化チタン、窒化ホウ素で強化されたバイオセラミックベースの根管シーラーの生理化学的特性

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J Mech Behav Biomed Mater.2020 Oct;110:103892. S1751-6161(20)30446-X. doi: 10.1016/j.jmbbm.2020.103892.Epub 2020-06-05.

多層カーボンナノチューブ、炭化チタン、窒化ホウ素で強化されたバイオセラミックベースの根管シーラーの生理化学的特性

Physiochemical properties of a bioceramic-based root canal sealer reinforced with multi-walled carbon nanotubes, titanium carbide and boron nitride biomaterials.

Inaam Baghdadi
Ashraf Zaazou
BelalJ Abu Tarboush
Mirvat Zakhour
Mutlu Özcan
Ziad Salameh

PMID: 32778529 DOI: 10.1016/j.jmbbm.2020.103892.

抄録

AIM:

バイオセラミックを用いた根管シーラーは，歯内療法の分野で最も最近導入されたシーラーである．本研究では，多層カーボンナノチューブ（MWCNTS），炭化チタン（TC），窒化ホウ素（BN）の3種類のナノ材料を1重量％と2重量％の2種類の重量％で補強することにより，バイオセラミックを用いた根管シーラーの生理化学的特性を向上させることを目的とした実験を報告した．

AIM: Bioceramic-containing root canal sealers are the most recently introduced sealers in endodontics. The present work reported experiments on a bioceramic-based root canal sealer with the objective of improving its physiochemical properties via reinforcement with each one of the three different nanomaterials: multi-walled carbon nanotubes (MWCNTS), titanium carbide (TC) or boron nitride (BN) in two weight percentages (1 wt% and 2 wt%).

方法:

各ナノ材料を、BioRoot根管シーラー（BioRoot™ RCS、Septodont、Saint-Maur-des-Fossés、フランス）の定重量に添加した。評価のために、各重量％の３つの複合群を調製した。BioRoot/MWCNTS、BioRoot/TCおよびBioRoot/BNである。混合したばかりのサンプルとセットしたサンプルの初期および最終セット時間、溶解度、溶出度、pH値を評価し、原始状態のBioRoot™ RCSと比較しました。セット時間はギルモア針を用いて評価した。溶解度と溶出度は24時間水に浸漬した後に測定した。走査型電子顕微鏡を用いて複合材料の微細構造を調べた。

METHODOLOGY: Each nanomaterial was added to a definite weight of BioRoot root canal sealer (BioRoot™ RCS, Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, France). Three composite groups of each weight percentage were prepared for evaluation: BioRoot/MWCNTS, BioRoot/TC and BioRoot/BN. The initial and final setting times, solubility, elution and pH values of the freshly-mixed and set samples were evaluated and compared to pristine BioRoot™ RCS. Setting times were evaluated using Gilmore needles. Solubility and elution were determined after immersion in water for 24 h. Scanning electron microscopy was used to examine the microstructure of the composite materials.

結果:

1重量％のコンポジットは、原始状態のBioRoot™ RCSと比較して、初期設定時間と最終設定時間が有意に短くなっています（p<0.05）。2重量％のコンポジットは、BioRoot RCSよりも初期設定時間は長いが、最終設定時間は有意に短かった（p<0.05）。ほとんどの組成物は溶解度と溶出プロファイルが比較的低く、BioRoot/1wt.% TCとBioRoot/1wt.% BNが最も低かった(p<0.05)。BioRoot™ RCSとすべてのコンポジットは4週間にわたってアルカリ性のpHプロファイルを示し、BioRoot/1-wt.%とBioroot/2-wt.% TCでは有意に高いアルカリ性のpH（p<0.05）が記録された。

RESULTS: The 1-wt. % composites possessed significantly shorter initial and final setting times compared with the pristine BioRoot™ RCS (p < 0.05). The 2-wt.% composites exhibited longer initial setting times but significantly shorter final setting times than BioRoot RCS (p < 0.05). Most of the composites had relatively lower solubility and elution profiles, with BioRoot/1-wt.% TC and BioRoot/1-wt.% BN being the lowest (p < 0.05). BioRoot™ RCS and all composites exhibited an alkaline pH profile over a period of 4 weeks and a significantly higher alkaline pH (p < 0.05) was recorded for BioRoot/1-wt.% and Bioroot/2-wt.% TC.

結論:

ナノ材料を組み込むことにより、より短い設定時間、アルカリ性のpHプロファイル、および比較的低い溶解度を有するバイオセラミック含有根管シーラー（BioRootTM RCS）が開発される可能性がある。

CONCLUSIONS: A bioceramic-containing root canal sealer (BioRootTM RCS) with a shorter setting time, an alkaline pH profile, and a relatively lower solubility may be developed by incorporation of nanomaterials.