CAD-CAM修復材料における胃酸および機械的歯ブラシの影響。機械的特性、表面形状、およびバイオフィルムの付着

Effects of gastric acid and mechanical toothbrushing in CAD-CAM restorative materials: Mechanical properties, surface topography, and biofilm adhesion.

抄録

目的:

CAD-CAM修復材料の機械的特性，表面形状，バイオフィルム付着に及ぼす模擬胃酸浸食と機械的歯ブラシによる磨耗の影響を評価すること．

OBJECTIVE: To evaluate the effects of simulated gastric acid erosion combined with mechanical toothbrushing abrasion on the mechanical properties, surface topography, and biofilm adhesion of different CAD/CAM materials.

材料と方法:

ジルコニア強化ケイ酸リチウムガラスセラミック（ZLS）、ポリマー包埋セラミックネットワーク（PICN）、長石系ガラスセラミック（FE）、2種類のナノセラミックレジン（RK、RG）の試料に、浸食（E）、摩耗（A）、浸食と摩耗の併用（E+A）、または未処理（コントロール - C）の課題を実施しました。試験後，曲げ強さを評価し，微小硬度（KHN）と表面粗さ（Ra）を処理前と処理後に試験した．バイオフィルム（Streptococcus mutans ATCC 700610, Streptococcus sanguinis ATCC 10556 e Candida albicans MYA 2876）の付着は，侵食と研磨の処理後に，コロニー形成単位/ml（UFC/ml）を数えることによって決定された．

MATERIAL AND METHODS: Specimens of zirconia-reinforced lithium silicate glass-ceramic (ZLS), polymer-infiltrated ceramic network (PICN), feldspathic glass-ceramic (FE), and two nanoceramic resins (RK, RG), were submitted to the following challenges: erosion (E), abrasion (A), erosion combined with abrasion (E + A), or remained untreated (control - C). After challenges, flexural strength was evaluated, while microhardness (KHN) and surface roughness (Ra) were tested before and after treatments. The biofilm adhesion (Streptococcus mutans ATCC 700610, Streptococcus sanguinis ATCC 10556 e Candida albicans MYA 2876) was determined by the counting of colonies forming units per milliliters (UFC/mL) after erosive and abrasive challenges.

結果:

曲げ強さは，FEが最も低く，ZLSとRGが最も高く，PICNとRKは中間の値であった．PICN，ZLS，FEはポリマー系材料（RG，RK）よりもEおよびE+A処理後の微小硬度が低かった．FEの表面粗さは，RKではEおよびE+Aチャレンジ後，AおよびE+Aチャレンジ後に増加した．侵食性/摩耗性課題後のバイオフィルム形成は、ZLSではFE、RK、RGよりも高かったが、PICNと差はなかった。RKとRGでは、バイオフィルム形成が最も少なかった。さらに，E+Aチャレンジは材料表面に大きな変化をもたらし，その変化はガラスセラミックスとハイブリッド材料の表面でより顕著であった．

RESULTS: FE showed the lowest flexural strengths, while ZLS and RG exhibited the highest, while PICN and RK, had intermediate values. PICN, ZLS, and FE showed lower microhardness after E and E + A challenges than polymer-based materials (RG and RK). FE surface roughness increased after E and E + A challenges and after A and E + A challenges for RK. Biofilm formation after erosive/abrasive challenges was higher on ZLS than FE, RK, and RG, but no different than PICN. RK and RG exhibited the lowest biofilm formation among the groups. Furthermore, E + A challenges held significant changes in the surface of the materials, which were more severe on the surface of glass ceramics and hybrid materials.

結論:

摩耗を伴う侵食は，ほとんどのCAD/CAM材料の機械的特性と表面形状に悪影響を及ぼし，ZLS上のバイオフィルムの付着を増加させることが判明した．さらに，損傷の程度は各材料の種類と組成に関連している．

CONCLUSION: Erosive challenges combined with abrasion negatively influenced the mechanical properties and surface topography of most CAD/CAM materials and increased the biofilm adhesion on ZLS. Besides, the severity of the damage is related to the type and composition of each material.