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歯列矯正のボンディング手順は、バイオフィルムの組成に有意な影響を与える
Orthodontic bonding procedures significantly influence biofilm composition.
PMID: 32476070 PMCID: PMC7261716. DOI: 10.1186/s40510-020-00314-8.
抄録
背景:
表面特性の変化は細菌の付着力に影響を与えるため、歯列矯正装置の結合手順は、歯列矯正装置の周囲のバイオフィルム形成および組成に大きな影響を与える可能性がある。しかし、ほとんどの研究では、静的条件下での単種バイオフィルムモデルが使用されており、口腔内は多様で変化しやすい環境であるため、口腔内環境や口腔内微生物叢の複雑な相互作用をシミュレートすることはできなかった。本研究では、動的培養条件下で多種バイオフィルムモデルを用いて、2つの主要な口腔内病原体であるStreptococcus mutansとPorphyromonas gingivalisのバイオフィルム形成と組成変化に及ぼす歯列矯正接着法の影響を評価した。
BACKGROUND: Because changes in surface properties affect bacterial adhesion, orthodontic bonding procedures may significantly influence biofilm formation and composition around orthodontic appliances. However, most studies used a mono-species biofilm model under static conditions, which does not simulate the intraoral environment and complex interactions of oral microflora because the oral cavity is a diverse and changeable environment. In this study, a multi-species biofilm model was used under dynamic culture conditions to assess the effects of the orthodontic bonding procedure on biofilm formation and compositional changes in two main oral pathogens, Streptococcus mutans and Porphyromonas gingivalis.
方法:
牛切歯と接着剤を用いて、未処理のエナメル質表面（ＢＩ）、３７％リン酸（ＥＴ）でエッチングしたエナメル質表面、エッチング後のプライミングエナメル質表面（ＰＲ）、接着剤表面（ＡＤ）の４種類の試験片を作製し、それぞれの表面粗さ（ＳＲ）、表面ぬれ性（ＳＷ）、表面質感を評価した。表面粗さ（SR），表面濡れ性（SW），表面テクスチャを評価した．各表面に多種バイオフィルムを形成し、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応を用いて、1日目および4日目にStreptococcus mutans、Porphyromonas gingivalis、および全細菌の付着量を分析した。4つの表面間のバイオフィルム形成、SR、SWの違いを明らかにした後、細菌量と表面性状の関係を解析した。
METHODS: Four specimens were prepared with bovine incisors and bonding adhesive: untreated enamel surface (BI), enamel surface etched with 37% phosphoric acid (ET), primed enamel surface after etching (PR), and adhesive surface (AD). Surface roughness (SR), surface wettability (SW), and surface texture were evaluated. A multi-species biofilm was developed on each surface and adhesion amounts of Streptococcus mutans, Porphyromonas gingivalis, and total bacteria were analyzed at day 1 and day 4 using real-time polymerase chain reaction. After determining the differences in biofilm formation, SR, and SW between the four surfaces, relationships between bacteria levels and surface properties were analyzed.
結果:
SRの順序はAD < PR < BI < ETであり、BIとETはPRとADよりも不規則な表面のテクスチャーを示した。SWについては、ETが最も高い値を示し、PR、BI、ADの順であった。S. mutansとP. gingivalisは、滑らかで濡れにくい表面を持つADよりも、粗く濡れやすい表面を持つBIとETの方がより大きな付着性を示した。全細菌とS. mutansの付着量は経時的に有意に増加したが，P. gingivalisの付着量は減少した．全細菌の付着量は、培養時間に関係なく、SRおよびSWと正の相関を示した。
RESULTS: The order of SR was AD < PR < BI < ET, as BI and ET showed more irregular surface texture than PR and AD. For SW, ET had the greatest value followed by PR, BI, and AD. S. mutans and P. gingivalis showed greater adhesion to BI and ET with rougher and more wettable surfaces than to AD with smoother and less wettable surfaces. The adhesion of total bacteria and S. mutans significantly increased over time, but the amount of P. gingivalis decreased. The adhesion amounts of all bacteria were positively correlated with SR and SW, irrespective of incubation time.
結論:
この研究の制限の範囲内で、歯列矯正接着に伴うSRおよびSWの変化は、S. mutansおよびP. gingivalisのバイオフィルム形成および組成に有意な影響を与えた。
CONCLUSIONS: Within the limitations of this study, changes in SR and SW associated with orthodontic bonding had significant effects on biofilm formation and composition of S. mutans and P. gingivalis.