エッチングするかしないか その2：ユニバーサル接着剤の疎水性リッチ含有量と疲労強度について

To etch or not to etch, Part II: On the hydrophobic-rich content and fatigue strength of universal adhesives.

抄録

目的:

保守的なエッチングプロトコルによるスミア層の管理、およびハイブリッド層の疎水性リッチコンテンツが、レジン-象牙質界面の疲労強度に影響を与えるかどうかを判断する。

OBJECTIVE: To determine whether smear layer management, via conservative etching protocols, and the hydrophobic-rich content of hybrid layers would affect the fatigue strength of resin-dentin interfaces.

方法:

健全な第三大臼歯から得た棒状の象牙質ビームを30秒間湿式研磨した。象牙質は32%オルトリン酸で3秒または15秒，10%メタリン酸で15秒，あるいはマイルドな汎用接着剤（スコッチボンド ユニバーサル，3M ESPE）を用いたプライムアンドリンスによりエッチングした．セルフエッチによる塗布はコントロールとした。コーティングは，無溶剤のビスGMAベースの樹脂で行った．コンポジットビルドアップは、ナノフィルドコンポジットで行った。ツインボンド界面を有するレジンデンチンビームを切り出し，4点曲げ準静的単調試験（n=16）前に脱イオン水中で37℃，24時間保存した．4Hzの階段法による繰返し荷重（n=35）を負荷し，応力-寿命疲労挙動を評価した。繰返し荷重を受けた未破断梁の引張側をSEMで評価し，エッチングされた象牙質表面のマイクロモルフォロジーも併せて評価した。単調なデータは二元配置のANOVAとTukey Testで、繰返し荷重のデータはKruskal-Wallis on Ranksで解析した（α=0.05）。

METHODS: Bar-shaped dentin beams obtained from sound third molars were wet-polished for 30 s. Dentin was etched with 32 % ortho-phosphoric acid for 3 or 15 s, 10 % meta-phosphoric acid for 15 s or by a prime-and-rinse application using a mild universal adhesive (Scotchbond Universal, 3M ESPE). Self-etch application served as control. Coating was performed with a solvent-free bisGMA-based resin. Composite buildups were made with a nanofilled composite. Resin-dentin beams with twin-bonded interfaces were sectioned and stored in deionized water for 24 h at 37 ℃ before 4-point flexural quasi-static monotonic testing (n = 16). Stress-life fatigue behavior was evaluated under cyclic loading (n = 35) by the staircase method at 4 Hz. The tension side of cyclic-loaded unfractured beams were evaluated under SEM, along with the micro-morphology of etched dentin surfaces. Monotonic data was analyzed by two-way ANOVA followed by the Tukey Test and cyclic-loaded data by Kruskal-Wallis on Ranks (α = 0.05).

結果:

エッチングプロトコルと疎水性リッチ含有量が高いほど、有意に高い疲労寿命分布が得られた（p<0.05）。象牙質の脱灰は、OPA 15s>MPA 15s>OPA 3s>P+R>SEとランク付けされた。より攻撃的でないエッチングとコーティングは、ハイブリッド層でのクラック発生を減少させた。

RESULTS: Etching protocols and higher hydrophobic-rich content produced significantly higher fatigue life distributions (p < 0.05). Dentin demineralization was ranked as OPA 15 s > MPA 15 s > OPA 3 s > P + R > SE. Less aggressive etching and coating reduced crack formation at hybrid layers.

有意性:

レジン-象牙質接着における現在の簡略化の傾向は，ハイブリダイゼーションの品質と接着剤の取り扱いの容易さとの間のトレードオフである。マイルドユニバーサル接着剤の寿命を延ばすためには，象牙質のエッチングを制御し，ハイブリッド層の疎水性に富む含有量を増加させることが必要であると思われる．

SIGNIFICANCE: Current oversimplification trends in resin-dentin bonding constitute a trade-off between hybridization quality and easier adhesive handling. Controlled dentin etching and increasing the hydrophobic-rich content of hybrid layers may be necessary to extend the longevity of mild universal adhesives.