加熱硬化型アクリル樹脂へのムチンとストレプトコッカス・ミュータンスの付着に及ぼす酸化亜鉛（ZnO）ナノ粒子濃度の影響

The effect of zinc oxide (ZnO) nanoparticle concentration on the adhesion of mucin and Streptococcus mutans to heat-cured acrylic resin.

抄録

酸化亜鉛（ZnO）ナノ粒子を抗菌性フィラーとして熱硬化型アクリルレジンに配合することで，ムチンとストレプトコッカス・ミュータンス（S. mutans）の接着を減少させ，矯正患者のベースプレートにおけるう蝕発生率を低下させることができる．ここでは，ZnOナノ粒子を3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylateを用いて種々の濃度で修飾し，アクリルレジン粉末に添加し，ホモジナイズした後，アクリルレジン液と混合し，加工した．この複合系はムチンとS. mutansの接着をよく阻害した。ムチンの付着量の平均が最も低かったのは、7.5%のZnOナノ粒子を添加した熱硬化アクリル樹脂であり、標準偏差は18.07±0.80 mg/mLであった。7.5%濃度のZnOナノ粒子は、無添加の対照群で87.09±0.88%のS. mutans付着率を示した。これらの複合システムは、より優れた物理化学的特性と抗菌能力を有することが証明された。ZnOナノ粒子と熱硬化型アクリルレジンの組み合わせは、将来的に矯正患者のセルフクリーニング用ベースプレートとして大きな可能性を持っている。

Incorporating zinc oxide (ZnO) nanoparticles as antibacterial fillers in heat-cured acrylic resin could decrease mucin and Streptococcus mutans (S. mutans) adhesion, reducing the incidence of dental caries in the baseplates of orthodontic patients. Here, ZnO nanoparticles were modified using 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate with various concentrations, added to acrylic resin powder, homogenized, mixed with acrylic resin liquid, and processed. The composite systems interfered well with mucin and S. mutans adhesion. The lowest mean of the amount of mucin adhered was on heat-cured acrylic resin with 7.5% ZnO nanoparticles, with a standard deviation of 18.07±0.80 mg/mL. The ZnO nanoparticles with a concentration of 7.5% showed an 87.09±0.88% S. mutans adhesion in control groups with no additives. These composite systems were proven to have better physicochemical characteristics and antibacterial abilities. Combining ZnO nanoparticles with heat-cured acrylic resin has great potential for self-cleaning baseplates of orthodontic patients in the future.