歯科用高分子材料への唾液膜のリアルタイム形成：無刺激唾液と刺激唾液の違い

Real-time formation of salivary films onto polymeric materials for dental applications: Differences between unstimulated and stimulated saliva.

抄録

口腔補綴材への唾液膜の形成は、その性能と口腔組織および細菌叢との相互作用を理解する上で中心的な重要性を持つ。本研究の目的は、ポリカーボネートとポリメタクリル酸メチルの2種類の一般的な高分子材料に、非刺激唾液と刺激唾液から形成される唾液膜を研究し、比較することである。これらの材料に紫外線を照射することは、濡れ性、粗さ、ζ電位を変化させる簡単な方法である。そこで、ポリカーボネートとポリメタクリル酸メチルの紫外線照射が唾液の吸着に及ぼす影響についても調べた。この目的のために、唾液膜の厚さと粘弾性特性をタンパク質組成と関連付けるために、散逸を伴う水晶振動子マイクロバランスとSDS-PAGEを組み合わせた。SDS-PAGEの結果から、刺激された唾液ペリクルの形成には、より多様なタンパク質が関与していることが示唆された。さらに、QCM-Dによると、刺激唾液から形成されたペリクルは、どちらのタイプの唾液も二相性の層を形成するが、高分子材料がUVに暴露されていない場合、刺激されていない唾液から形成されたものよりも薄く硬い。UV処理された材料では、ポリカーボネートには同じことが当てはまるが、ポリメタクリル酸メチルには当てはまらない。刺激された唾液は、多相性の吸着プロセスであるため、刺激されていない唾液よりも厚く柔らかいフィルムが得られる。これらの結果は、実施する研究の種類に応じて適切な試料を選択することの重要性を強調している。

The formation of salivary films onto oral prostheses materials is of central importance for understanding their performance and interaction with oral tissue and flora. The aim of this work was to study and compare the salivary films formed from unstimulated and stimulated whole saliva on two common polymeric materials, polycarbonate and poly(methyl methacrylate). Irradiating these materials with UV light is a simple way to modify their wettability, roughness and ζ-potential. Therefore, the effect of UV exposure of polycarbonate and poly(methyl methacrylate) on saliva adsorption was also investigated. For this purpose a quartz crystal microbalance with dissipation and SDS-PAGE have been combined in order to associate the thicknesses and viscoelastic properties of the salivary films with their protein composition. SDS-PAGE results suggest that a larger diversity of proteins is involved in the formation of stimulated saliva pellicles. Furthermore, according to QCM-D, pellicles formed from stimulated saliva are thinner and stiffer than the ones formed from unstimulated saliva if the polymeric materials have not been exposed to UV light although both types of saliva form a biphasic layer. For UV-treated materials, the same is applied to polycarbonate but not to poly(methyl methacrylate) where stimulated saliva yields thicker and softer films than unstimulated saliva being the adsorption process of a multiphasic nature. These results highlight the importance of choosing the appropriate sample depending on the type of study to be performed.