現在市販されている根端充填材の生物学的相互作用に関連するアパタイト前駆体形成能と化学的/物理吸着に関連するアパタイト前駆体形成能の比較

Biointeractivity-related versus chemi/physisorption-related apatite precursor-forming ability of current root end filling materials.

抄録

市販の根端充填材である2種類の酸化亜鉛オイゲノール系セメント[中間修復材（IRM）、スーパーシール]、グラスアイオノマーセメント（バイトボンド）、および3種類のケイ酸カルシウム三酸化鉱物骨材（MTA）系セメント（プロルートMTA、MTAアンジェラス、テックバイオシーラールートエンド）について、その能力を検討した：(a)カルシウムイオン（Ca(2+)）およびヒドロキシルイオン（OH(-)）の放出（生体反応性）、(b)アパタイト（Ap）および/またはリン酸カルシウム（CaP）前駆体の形成。材料はHank's balanced salt solution (HBSS)に1-28日間浸漬した。Ca(2+)とOH(-)の放出はイオン選択プローブで測定し、表面分析は環境走査型電子顕微鏡/エネルギー分散型X線分析、マイクロラマン、フーリエ変換赤外分光法で行った。IRMとスーパーシールは少量のCa(2+)を放出し、OH(-)イオンは放出しなかった。24時間浸漬後、不均一なまばらな非アパタイト性のCa乏しい非晶質CaP（ACP）沈着が観察された。ビトレボンドはCa(2+)イオンもOH(-)イオンも放出しなかったが、7日間の浸漬後に不均一な非アパタイト性Ca-poor CaP沈着物が検出された。ProRoot MTA、MTA Angelus、Tech Biosealerの根端部は、実験期間中、かなりの量のCa(2+)イオンとOH(-)イオンを放出した。1日浸漬後、非晶質リン酸カルシウム/マグネシウム（ACP）Ap前駆体によって形成されたCaP沈着物のナノ球晶が検出された。より成熟したACP相は、ProRoot MTAとTech Biosealerの根端に常に存在した。結論として、酸化亜鉛セメントとグラスアイオノマーセメントには、鉱化イオンを放出する能力はほとんど、あるいはまったくなかった。それらは単に、環境イオンの化学的結合/吸着と非アパタイト性Ca-poor ACP沈殿の可能性のある基質として作用するだけであった。一方、カルシウムケイ酸塩セメントは、高いカルシウム放出能と塩基性化作用を示し、一般的に、より成熟したACPアパタイト前駆体の形成が顕著である。

Commercial root end filling materials, namely two zinc oxide eugenol-based cements [intermediate restorative material (IRM), Superseal], a glass ionomer cement (Vitrebond) and three calcium-silicate mineral trioxide aggregate (MTA)-based cements (ProRoot MTA, MTA Angelus, and Tech Biosealer root end), were examined for their ability to: (a) release calcium (Ca(2+) ) and hydroxyl (OH(-) ) ions (biointeractivity) and (b) form apatite (Ap) and/or calcium phosphate (CaP) precursors. Materials were immersed in Hank's balanced salt solution (HBSS) for 1-28 days. Ca(2+) and OH(-) release were measured by ion selective probes, surface analysis was performed by environmental scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray analysis, micro-Raman, and Fourier transform infrared spectroscopy. IRM and Superseal released small quantities of Ca(2+) and no OH(-) ions. Uneven sparse nonapatitic Ca-poor amorphous CaP (ACP) deposits were observed after 24 h soaking. Vitrebond did not release either Ca(2+) or OH(-) ions, but uneven nonapatitic Ca-poor CaP deposits were detected after 7 days soaking. ProRoot MTA, MTA Angelus, and Tech Biosealer root end released significant amounts of Ca(2+) and OH(-) ions throughout the experiment. After 1 day soaking, nanospherulites of CaP deposits formed by amorphous calcium/magnesium phosphate (ACP) Ap precursors were detected. A more mature ACP phase was present on ProRoot MTA and on Tech Biosealer root end at all times. In conclusion, zinc oxide and glass ionomer cements had little or no ability to release mineralizing ions: they simply act as substrates for the possible chemical bonding/adsorption of environmental ions and precipitation of nonapatitic Ca-poor ACP deposits. On the contrary, calcium-silicate cements showed a high calcium release and basifying effect and generally a pronounced formation of more mature ACP apatitic precursors correlated with their higher ion-releasing ability.