様々なサイズのキトサンナノ粒子を含む歯列矯正用接着剤の抗菌活性とせん断接着強さ．インビトロ試験

Antibacterial Activity and Shear Bond Strength of Orthodontic Adhesive Containing Various Sizes of Chitosan Nanoparticles: An In Vitro Study.

抄録

はじめに:

白斑病変は矯正治療後によく見られる。キトサンナノ粒子（CS-NPs）は、白斑病巣の増殖を抑制する有望な抗菌剤として注目されている。 本研究の目的は、CS-NPsを含む接着剤のナノ効果とせん断接着強さへの影響を調べることである。

INTRODUCTION: White spot lesions are common after orthodontic treatment. Chitosan nanoparticles (CS-NPs) have emerged as promising antibacterial agents that inhibit the growth of . The aim of the study was to investigate the nano-effect of adhesives containing CS-NPs on  and their effects on shear bond strength.

材料と方法:

ディスク寒天拡散法を用いて、2種類のサイズのCS-NPの阻害効果を評価した。シャーレに4つのウェルを作成し、それぞれにブロス（陰性対照）、クロルヘキシジン（陽性対照）、CS-NPs（20 nm）、またはCS-NPs（131 nm）を接種した。インストロン装置を用いて24歯を3群に分け、せん断接着強さを評価し、すべての測定値をメガパスカルで記録した。う蝕の進行は、International Caries Detection and Assessment Systemおよび表面形状測定法を用いて評価した。統計分析は、IBM SPSS Statistics for Windows, Version 27.0 (Released 2020; IBMCorp., Armonk, New York, United States)を用い、一元配置分散分析(one-way ANOVA)とTukeyの多重比較検定を行った。

MATERIALS AND METHODS: The inhibitory effects of two sizes of CS-NPs were assessed using the disc agar diffusion method. Four wells were created in the petri dishes, and each was inoculated with broth (negative control), chlorhexidine (positive control), CS-NPs (20 nm), or CS-NPs (131 nm). An Instron machine was used to evaluate shear bond strength by allocating 24 teeth into three groups, and all measurements were recorded in megapascals. Caries progression was assessed using the International Caries Detection and Assessment System and surface profilometry. Statistical analysis was performed using IBM SPSS Statistics for Windows, Version 27.0 (Released 2020; IBM Corp., Armonk, New York, United States) for a one-way ANOVA followed by Tukey's multiple comparison test.

結果:

ディスク寒天拡散は、コントロールと比較してCS-NP群で減少を示したが（p < 0.001）、20 nmと131 nmのサイズ間では統計的有意差は認められなかった（p = 0.95）。せん断接着強さに関しては、接着剤を含むCS-NPとコントロールを比較した場合、差は認められなかった（p = 0.44）。さらに、CS-NPグループ内でも差は認められなかった（p = 0.91）。う蝕評価は、加重κによって示されるように、優れた一致を示した。プロフィロメトリーによる測定では、コントロール群の方がCS-NP群よりも表面粗さが高く（p < 0.001）、CS-NP群間に統計学的有意差は認められなかった（p = 0.72）。

RESULTS: Disc agar diffusion showed a reduction in in the CS-NP group compared to the control (p < 0.001), with no statistical significance between the sizes of 20 and 131 nm (p = 0.95). Regarding shear bond strength, no differences were recorded when adhesive-containing CS-NPs and the control were compared (p = 0.44). Additionally, no differences were found within the CS-NP groups (p = 0.91). Caries assessments showed excellent agreement, as indicated by a weighted kappa. Profilometry readings showed higher surface roughness in the control than in the CS-NP groups (p < 0.001), with no statistically significant difference between the CS-NP groups (p = 0.72).

結論:

試験した両サイズのCS-NPは、同様の抗菌効果を示した。さらに、CS-NPの配合はせん断接着強さに影響しなかった。

CONCLUSION: CS-NPs of both sizes tested had similar antibacterial effects. In addition, the incorporation of CS-NPs did not affect shear bond strength.