バイオフィルムを用いたインビトロエージングモデルに従った歯科用接着剤の微小引張接着強さ

Dental adhesive microtensile bond strength following a biofilm-based in vitro aging model.

• Aditi Jain
• Steve R Armstrong
• Jeffrey A Banas
• Fang Qian
• Rodrigo R Maia
• Erica C Teixeira

抄録

目的:

実験室試験は、歯科用接着剤の接着特性を試験するために日常的に使用されている。接着剤の接着耐久性を評価するために、これらの試験を補完するために、口腔環境を模擬した様々なエージング法が使用されている。しかし、これらの方法のほとんどは、接着剤-エナメル質／デンチン界面の加水分解性および機械的安定性に挑戦しており、歯科用接着剤の生体安定性には挑戦していない。15日間のストレプトコッカス・ミュータンス（SM）またはストレプトコッカス・ソブリヌス（SS）細菌暴露後のレジン-象牙質微小引張接着強さ（μTBS）を、6ヶ月間の水貯蔵（WS）ISO 11405タイプ3試験と比較する。

OBJECTIVE: Laboratory tests are routinely used to test bonding properties of dental adhesives. Various aging methods that simulate the oral environment are used to complement these tests for assessment of adhesive bond durability. However, most of these methods challenge hydrolytic and mechanical stability of the adhesive- enamel/dentin interface, and not the biostability of dental adhesives. To compare resin-dentin microtensile bond strength (μTBS) after a 15-day Streptococcus mutans (SM) or Streptococcus sobrinus (SS) bacterial exposure to the 6-month water storage (WS) ISO 11405 type 3 test.

方法:

合計31本の大臼歯を平らにし、それらの露出した象牙質をオプティボンド-FL接着システムとZ-100歯科用コンポジットを用いて修復しました。修復された各大臼歯は、４本のダンベル状の標本に切片化してトリミングし、以下の経年変化条件に基づいて無作為に分布させた。Ａ）６ヶ月のＷＳ（ｎ＝３１）、Ｂ）5.5ヶ月のＷＳ＋１５日間のＳＭバイオフィルムチャレンジ（ｎ＝３１）、Ｃ）１５日間のＳＭバイオフィルムチャレンジ（ｎ＝３１）、Ｄ）１５日間のＳＳバイオフィルムチャレンジ（ｎ＝３１）を行い、μＴＢＳを決定し、光顕微鏡を用いて故障モードを分類した。

METHODOLOGY: A total of 31 molars were flattened and their exposed dentin was restored with Optibond-FL adhesive system and Z-100 dental composite. Each restored molar was sectioned and trimmed into four dumbbell-shaped specimens, and randomly distributed based on the following aging conditions: A) 6 months of WS (n=31), B) 5.5 months of WS + 15 days of a SM-biofilm challenge (n=31), C) 15 days of a SM-biofilm challenge (n=31) and D) 15 days of a SS-biofilm challenge (n=31). μTBS were determined and the failure modes were classified using light microscopy.

結果:

統計解析の結果、各加齢条件がμTBSに影響を及ぼすことが示された(p<0.0001)。A群(49.7±15.5MPa)では，平均μTBSはB群(19.3±6.3MPa)，C群(19.9±5.9MPa)，D群(23.6±7.9MPa)に比べて有意に大きかった．D群では、平均μTBSもB群、C群に比べて有意に大きかったが、B群とC群では差は認められなかった。

RESULTS: Statistical analyses showed that each type of aging condition affected μTBS (p<0.0001). For Group A (49.7±15.5MPa), the mean μTBS was significantly greater than in Groups B (19.3±6.3MPa), C (19.9±5.9MPa) and D (23.6±7.9MPa). For Group D, the mean μTBS was also significantly greater than for Groups B and C, but no difference was observed between Groups B and C.

結論:

Streptococcus mutans-またはStreptococcus sobrinusベースのバイオフィルムに15日間チャレンジした結果，ISO 11405で推奨されている6ヶ月間の水保存よりも有意に低いμTBSが得られた．このタイプのバイオフィルムベースのエージングモデルは、レジンと象牙質の結合の生物学的安定性を試験するための実用的な方法であるように思われます。

CONCLUSION: A Streptococcus mutans- or Streptococcus sobrinus-based biofilm challenge for 15 days resulted in a significantly lower μTBS than did the ISO 11405 recommended 6 months of water storage. This type of biofilm-based aging model seems to be a practical method for testing biostability of resin-dentin bonding.