エルビウムイットリウムアルミニウムガーネットレーザーによる象牙質コンディショニングが歯髄幹細胞の生存率に及ぼす影響

Effect of erbium yttrium aluminium garnet laser dentin conditioning on dental pulp stem cells viability.

抄録

目的:

本研究の目的は、subablative Er:YAG（エルビウムドープイットリウムアルミニウムガーネット）レーザーによる象牙質コンディショニングが歯髄幹細胞（DPSC）の生存率に及ぼす影響を検討することである。

OBJECTIVE: This study aims to investigate the effect of dentin conditioning by subablative Er:YAG (erbium-doped yttrium aluminium garnet) laser on dental pulp stem cells (DPSCs) viability.

方法:

このin-vitro実験的研究のために、単根の抜去歯を装飾し、根管を準備した後、根片を縦に半切した。1）レーザーコンディショニング：Er:YAGレーザー照射（2940nm、1パルス50mJ、20Hz） 2）ケミカルコンディショニング：1.5％NaOCl、次いでリン酸緩衝生理食塩水（PBS）、17％EDTA、次いで最終すすぎとしてPBS。サンプルを紫外線滅菌し、DPSCをサンプル上に播種した。培養1日後、4日後、7日後にMTTアッセイを行い、細胞生存率を評価した（1日あたりn=5/グループ）。また、7日後に各群2サンプルずつSEM（走査型電子顕微鏡）分析を行った。統計解析は、独立検定、一元配置分散分析、二元配置分散分析を用い、有意水準0.05で行った。

METHODS: For this in-vitro experimental study, root fragments were longitudinally hemisected after decoronation of single-rooted extracted teeth and preparation of root canals. Prepared samples were randomly assigned to 2 experimental groups (n = 17) as follows; 1) laser conditioning: irradiation with Er:YAG laser beams (2940 nm, 50 mJ per pulse, 20 Hz) 2) Chemical conditioning: 1.5% NaOCl, followed by phosphate-buffered saline (PBS), 17% EDTA, followed by PBS as a final rinse. The samples were ultraviolet-sterilized, and DPSCs were seeded on the samples. MTT assay was performed after 1, 4 and 7 days of incubation to assess the cell viability (n = 5/group per day). Also, after 7 days, two samples of each group underwent SEM (scanning electron microscope) analysis. Statistical analysis was done using independent -test, one-way ANOVA and two-way ANOVA at a significance level of 0.05.

結果:

レーザー照射サンプルは、1日目（p=0.131）とは異なり、4日目（p<0.0001）および7日目（p<0.0001）にDPSCの細胞生存率が有意に高いことを示した。SEM顕微鏡写真から、Er:YAGレーザーはスミア層の除去に非常に優れており、表面に凹凸を形成していることが明らかになった。レーザー処理したサンプルでは、いくつかの異なる細胞形態が観察され、細胞質の伸展を伴う細胞が最も多かった。

RESULTS: Laser irradiated samples exhibited significantly higher cell viability of DPSCs on days 4 (p < 0.0001) and 7 (p < 0.0001), unlike day 1 (p = 0.131). SEM photomicrographs revealed that Er:YAG laser performed much better smear layer removal and created surface irregularities. Several different cell morphologies were observable on the laser-treated samples, which cells with cytoplasmic extensions being the most frequent.

結論:

Er:YAGレーザーによる象牙質のコンディショニングは、DPSCの生存率を向上させ、再生歯内療法を行うための象牙質のコンディショニングに有用な方法となりうる。さらなる臨床研究が示唆される。

CONCLUSIONS: Dentin conditioning by Er:YAG laser enhances DPSCs viability and can be a valuable modality for conditioning dentin to perform regenerative endodontic procedures. Further clinical studies are suggested.