人の歯肉上・歯肉下プラーク形成に及ぼす表面粗さと表面自由エネルギーの影響．文献のレビュー。

The influence of surface roughness and surface-free energy on supra- and subgingival plaque formation in man. A review of the literature.

• M Quirynen
• C M Bollen

抄録

口腔内では、オープン成長システムでは、非シェディング表面への細菌の付着は、ほとんどの細菌が生き残るための唯一の方法です。この付着は、表面への細菌の輸送、可逆的で不可逆的な段階を伴う初期付着、特定の相互作用による付着、そして最終的にはバイオフィルムを形成するためのコロニー化の4つの段階で起こる。口腔内には、異なる硬い表面（歯、詰め物、歯科インプラント、または補綴物）があり、すべてが異なる表面特性を有している。健康な状態では、これらの表面には、保持する力と除去する力の間に動的平衡が存在しています。しかし、細菌の蓄積が増加すると、しばしば疾患へと移行します。歯垢の保持には、付着と停滞という2つのメカニズムがある。このレビューの目的は、付着プロセスにおける表面粗さと表面自由エネルギーの影響を調べることである。インビトロとインビボの両方の研究では、歯肉上プラーク形成における両方の変数の重要性が強調されています。粗い表面はプラーク形成および成熟を促進し、高エネルギー表面は、より多くのプラークを収集し、プラークをより強く結合し、特定の細菌を選択することが知られている。両方の変数は互いに相互作用するが、表面の粗さの影響は、表面の自由エネルギーの影響よりも大きい。微生物が生き延びるための設備が整った歯肉下環境では、表面特性の重要性は飛躍的に低下する。しかし、歯肉上プラークに対する表面粗さと表面自由エネルギーの影響は、プラーク形成を最小限に抑え、それによって虫歯や歯周炎の発生を減少させるために、表面自由エネルギーの低い滑らかな表面を必要とすることを正当化します。

In the oral cavity, an open growth system, bacterial adhesion to the non-shedding surfaces is for most bacteria the only way to survive. This adhesion occurs in 4 phases: the transport of the bacterium to the surface, the initial adhesion with a reversible and irreversible stage, the attachment by specific interactions, and finally the colonization in order to form a biofilm. Different hard surfaces are available in the oral cavity (teeth, filling materials, dental implants, or prostheses), all with different surface characteristics. In a healthy situation, a dynamic equilibrium exists on these surfaces between the forces of retention and those of removal. However, an increased bacterial accumulation often results in a shift toward disease. 2 mechanisms favour the retention of dental plaque: adhesion and stagnation. The aim of this review is to examine the influence of the surface roughness and the surface free energy in the adhesion process. Both in vitro and in vivo studies underline the importance of both variables in supragingival plaque formation. Rough surfaces will promote plaque formation and maturation, and high-energy surfaces are known to collect more plaque, to bind the plaque more strongly and to select specific bacteria. Although both variables interact with each other, the influence of surface roughness overrules that of the surface free energy. For the subgingival environment, with more facilities for microorganisms to survive, the importance of surface characteristics dramatically decreases. However, the influence of surface roughness and surface-free energy on supragingival plaque justifies the demand for smooth surfaces with a low surface-free energy in order to minimise plaque formation, thereby reducing the occurrence of caries and periodontitis.