エナメル質再石灰化剤としての応用が期待されるリン酸カルシウムナノ粒子をハイドロキシアパタイトディスクで試験した

Calcium phosphate nanoparticles for potential application as enamel remineralising agent tested on hydroxyapatite discs.

抄録

リン酸カルシウムは優れた生体適合性を示し、粒子サイズがナノスケールであることから、リン酸カルシウムナノ粒子（CPNP）は、歯の侵食によりナノポーラス歯で失われたハイドロキシアパタイトを補うために探索された。クエン酸ナトリウムでコロイド状に安定化したCPNPs（2% w/v）を共沈法で合成した。これらは、粒子径、形態、結晶性、Ca/P比、およびカルシウムイオン放出の観点から特性評価された。基質の均一性を確保するために、エナメルに代わる基質モデルとしてハイドロキシアパタイト（HA）ディスクを検討した。これらは酢酸緩衝液（0.5M；pH4.0）中で様々なタイムポイント（1、5、10、30分、2、4時間）で侵食され、表面微小硬度、表面粗さ、ステップ高さの点でエナメル質と比較してその物理的差異が評価された。異なるpHレベルにおいて、浸食されたHAディスク上の合成CPNPの再石灰化特性を調べた。その結果、CPNPはpH 9.2でHAディスク上に不均一に沈着し、一方、CPNPから新たに析出したミネラルはpH 6.2で潜在的に形成されることが確認された。

Calcium phosphate exhibits excellent biocompatibility, and with particle size in the nanoscale, calcium phosphate nanoparticles (CPNPs) were explored to replace the hydroxyapatite lost in the nanoporous teeth due to dental erosion. CPNPs (2% w/v) colloidally stabilised by sodium citrate were synthesised co-precipitation. They were characterised in terms of particle size, morphology, crystallinity, Ca/P ratio and calcium ion release. To ensure uniformity of the substrate, hydroxyapatite (HA) discs were examined as an alternative substrate model to enamel. They were eroded in acetate buffer (0.5 M; pH 4.0) at various timepoints (1, 5, 10, 30 min, and 2, 4 h), and their physical differences compared to enamel were assessed in terms of surface microhardness, surface roughness and step height. The remineralisation properties of the synthesised CPNPs on eroded HA discs at different pH levels were investigated. It was established that CPNPs were heterogeneously deposited on the HA discs at pH 9.2, whereas newly precipitated minerals from CPNPs were potentially formed at pH 6.2.