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非晶質リン酸カルシウムナノ粒子を含む接着剤のバイオフィルム環境下での人工初期エナメル質う蝕に対する再石灰化効果
Remineralization effectiveness of adhesive containing amorphous calcium phosphate nanoparticles on artificial initial enamel caries in a biofilm-challenged environment.
PMID: 33891172 DOI: 10.1007/s00784-021-03846-3.
抄録
目的:
う蝕は酸産生菌と密接に関連しており、Streptococcus mutansは主な原因菌の一つであると言われています。細菌の蓄積と歯の脱灰は接着面の破壊につながり、コンポジットレジンの寿命を制限する。本研究では，非晶質リン酸カルシウムのナノ粒子（NACP）を含む接着剤の再石灰化効果を，刺激された口腔内バイオフィルム環境下で検討した．
OBJECTIVES: Dental caries is closely associated with acid-producing bacteria, and Streptococcus mutans is one of the primary etiological agents. Bacterial accumulation and dental demineralization lead to destruction of bonding interface, thus limiting the longevity of composite. The present study investigated remineralization effectiveness of adhesive containing nanoparticles of amorphous calcium phosphate (NACP) in a stimulated oral biofilm environment.
方法は以下の通りです。:
エナメルブロックを脱灰液に72時間浸漬して人工的な初期むし歯病変を再現した後，Streptococcus mutansのバイオフィルムに24時間暴露した。その後，すべてのサンプルは，ショ糖を含む脳心注入ブロス（BHIS）で4時間の脱灰を行い，人工唾液（AS）で20時間の再石灰化を7日間行った。4時間培養後のBHISのpH、乳酸産生量、コロニー形成単位（CFU）数、バイオフィルム中のカルシウム（Ca）とリン酸（P）の含有量を日ごとに評価した。一方，X線回折（XRD），表面マイクロハードネス試験，横断面マイクロラジオグラフィー（TMR），走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて，エナメル質の再石灰化効果を分析した。
METHODS: The enamel blocks were immersed in demineralization solution for 72 h to imitate artificial initial carious lesion and then subjected to a Streptococcus mutans biofilm for 24 h. All the samples then underwent 4-h demineralization in brain heart infusion broth with sucrose (BHIS) and 20-h remineralization in artificial saliva (AS) for 7 days. The daily pH of BHIS after 4-h incubation, lactic acid production, colony-forming unit (CFU) count, and content of calcium (Ca) and phosphate (P) in biofilm were evaluated. Meanwhile, the remineralization effectiveness of enamel was analyzed by X-ray diffraction (XRD), surface microhardness testing, transverse microradiography (TMR) and scanning electron microscopy (SEM).
結果:
NACP接着剤は、豊富なCaとPを放出し、酸の中和を達成し、乳酸生成を減少させ、CFU数を低下させた（P < 0.05）。NACP接着剤で処理されたエナメル質は，TMRによる再石灰化率が52.29±4.79％と最も高い再石灰化効果を示した．NACP接着剤を使用したエナメル質は、再石灰化効果が最も高く、TMRで52.29±4.79%であった。
RESULTS: The NACP adhesive released abundant Ca and P, achieved acid neutralization, reduced lactic acid production, and lowered CFU count (P < 0.05). Enamel treated with NACP adhesive demonstrated the best remineralization effectiveness with remineralization value of 52.29 ± 4.79% according to TMR. Better microhardness recovery of cross sections and ample mineral deposits were also observed in NACP group.
おわりに:
NACP接着剤は、バイオフィルムが付着した初期エナメル質の再石灰化に優れた効果を示した。
CONCLUSIONS: The NACP adhesive exhibited good performance in remineralizing initial enamel lesion with cariogenic biofilm.
重要性:
NACP接着剤は，接着面の保護，二次齲蝕の予防，修復物の長寿命化などに応用できる可能性がある．
SIGNIFICANCE: The NACP adhesive is promising to be applied for the protection of bonding interface, prevention of secondary caries, and longevity prolonging of the restoration.