ポリアミドアミンとクロルヘキシジンの化合物を用いたレジン・デンティン・ボンディングの微小環境における象牙質の再石灰化

Remineralization of dentin induced by a compound of polyamide-amine and chlorhexidine in a resin dentin bonding microenvironment.

• Kezhen Xiang
• Liang Chen
• Wang Chen
• Deqin Yang

抄録

背景:

本研究の目的は，ポリアミド-アミンデンドリマー（PAMAM）とグルコン酸クロルヘキシジン（CG）の複合体が，人工的に模擬したレジン象牙質接着微小環境において象牙質の再石灰化に及ぼす影響を調べることである．

Background: The purpose of this study was to investigate the effect of a complex of polyamide-amine dendrimer (PAMAM) and chlorhexidine gluconate (CG) on remineralization of dentin in an artificial simulated resin dentin bonding microenvironment.

方法:

この複合体の構造をFT-IRで解析した。12個の標準象牙質サンプルを無作為に4つの処理液グループ、すなわち、PAMAMグループ、CGグループ、PAMAM+CGグループ、および脱イオン水グループに分けた。レジンと象牙質の間のギャップ幅を50μmとし，微小環境下でのミネラル化モデルを構築した。走査型電子顕微鏡（SEM）で象牙質表面を観察し，X線エネルギースペクトル（EDS），X線回折（XRD），レーザーラマン分光法で表面の化学構造を分析した。

Methods: The structure of this complex was characterized by FT-IR. Twelve standard dentin samples were randomly divided into four treatment fluid groups namely a PAMAM group, CG group, PAMAM + CG group, and deionized water group. A microenvironmental mineralization model was established with 50 µm gap width between resin and dentin. The dentin surface was observed by a scanning electron microscope (SEM), and the chemical structure of the surface was analyzed by X-ray energy spectrum (EDS), X-ray diffraction (XRD), and laser Raman spectroscopy.

結果:

SEMでは，14日間の浸漬後，PAMAM群では露出した象牙細管の密度が低下し，細管の周囲にトウモロコシの棒状結晶構造が集まっていることが確認された。また、CG群では部分的に棒状の結晶が目視できるほどの無機化が起こり、比較すると、PAMAM＋CG群の象牙細管はフレーク状の結晶構造でほぼ完全に覆われていた。ラマンスペクトル解析の結果、PAMAM、CG、およびPAMAM+CG溶液で形成された結晶は、いずれも強いリン酸塩特性のピークを持ち、ハイドロキシアパタイト（HA）の存在を示したが、PAMAM+CG群のピークが最も強かった。EDSの結果、PAMAMグループとCGグループのCaとPのレベルは脱イオン水グループのそれよりもわずかに高く、PAMAM + CGグループは他のグループよりも有意に高く、Ca/P値は1.67に近かった。XRDの結果、PAMAM＋CG群で検出されたハイドロキシアパタイトの特徴的なピークである2θ=26.0(002)、2θ=32.0(211)、2θ=33.0(112)は高くシャープで、回折線のバリが少ないことから、高い結晶性と純度を持っていることがわかった。シェラー方程式の結果から，PAMAM＋CG群で形成された結晶粒の外観や大きさは，基本的に健康な象牙質のものと一致していた。

Results: SEM showed the density of dentinal tubules exposed in the PAMAM group decreased after a 14-day immersion, with corn rod-shaped crystal structures gathered around the tubules. In addition, visible mineralization occurred in partial areas of the CG group, rod-shaped crystals and in comparison, dentinal tubules in the PAMAM + CG group were almost completely covered by flaky crystal structures. Raman spectrum analysis showed that crystals formed by PAMAM, CG, and PAMAM + CG solution all had strong phosphate characteristic peaks, indicating the presence of hydroxyapatite (HA), that of the PAMAM + CG group was the strongest. The EDS results showed that the Ca and P levels of the PAMAM group and the CG group were slightly higher than those of the deionized water group, while PAMAM + CG group significantly higher than the others, Ca/P value approaching 1.67. The results of XRD showed the characteristic peaks of hydroxyapatite detected by the PAMAM + CG group at 2θ=26.0 (002), 2θ=32.0 (211), and 2θ=33.0 (112) were high and sharp, with a few diffraction line burrs indicating it had high crystallinity and purity. The Scherrer equation results showed that the appearance and size of the grains formed by the PAMAM + CG group were basically consistent with those of healthy dentin.

おわりに:

ポリアミド・アミン・デンドリマーとクロルヘキシジンの化合物は，50 µmのギャップを有するレジン・デンティン・ボンディングの微小環境において，ヒト象牙質の再石灰化を誘導し，象牙質のハイドロキシアパタイトに類似した結晶構造を形成することができた．

Conclusions: Altogether, the compound of polyamide-amine dendrimer and chlorhexidine could induce the remineralization of human dentin in a resin dentin bonding microenvironment with a gap of 50 µm to form a crystal structure similar to dentin hydroxyapatite.

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