Sr을 함유한 교정용 접착제의 물리적/기계적 및 항균 특성

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 6635(2022) 이 기사 인용

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고정식 교정치료 중 브라켓 주변의 백반병변은 가장 큰 합병증이다. 본 연구에서는 미네랄 침전을 촉진하고 세균 증식을 감소시키기 위한 교정용 접착제를 제조하였다. 인산칼슘일수화물/Sr-생리활성 유리나노입자(Sr/CaP)와 안드로그라폴라이드를 첨가한 접착제를 제조하였다. 접착제의 물리적/기계적 특성과 항균 특성을 테스트했습니다. 첨가제는 재료의 단량체 전환율을 62~47%로 감소시켰습니다. Sr/CaP와 안드로그라폴라이드를 첨가하면 수분 흡수(23에서 46μg/mm3로)와 수용해도(0.2에서 5.9μg/mm3)가 증가했지만 접착제의 이축 굽힘 강도(193에서 119MPa로)는 감소했습니다. 실험용 접착제의 에나멜 결합 강도(19-34 MPa)는 상업용 재료의 에나멜 결합 강도(p > 0.05)와 비슷했습니다. Sr/CaP 필러는 Ca, Sr 및 P 이온 방출을 촉진하고 탈착된 계면에서 인산칼슘의 침전을 촉진했습니다. Sr/CaP 농도의 증가는 S. mutans의 억제를 18% 증가시켰으나, andrographolide의 효과는 검출되지 않았습니다. 이온 방출, 인산칼슘 침전 및 우식성 박테리아의 성장 억제를 촉진하는 접착제의 능력은 백점 병변의 발생을 감소시킬 것으로 예상되었습니다. 첨가제는 재료의 물리적/기계적 특성을 감소시켰으나 해당 값은 허용 범위 내에 있었습니다.

고정성 치아교정 치료 중 흔한 합병증은 초기 법랑질 우식이나 브라켓 주변의 백점병변입니다1. 이러한 병변은 치아 탈회가 지속되고 치료 중 부적절한 구강 위생으로 인해 발생하는 미생물 불균형 치과 생물막2으로 인해 발생합니다. 우식 병변을 치료하지 않고 방치하면 병변이 진행되어 깊고 청소할 수 없는 충치가 생길 수 있습니다. 이로 인해 심각한 치아 감염/통증이 발생하여 교정 치료가 복잡해질 수 있습니다. 과잉 교정용 접착제의 불규칙한 표면은 치과용 생물막의 축적을 촉진시키는 것으로 보고되었습니다3. 따라서 치아 우식의 위험을 줄이기 위해서는 재광화 및 항균 작용을 제공하는 접착제가 필요할 수 있습니다. 그러나 현재 시판되고 일반적으로 사용되는 수지복합 치아교정용 접착제는 우식방지작용을 나타내지 않았다. 또한, 최적이 아닌 광중합 기술은 반응하지 않은 단량체를 방출할 위험을 증가시킬 수 있으며, 이는 치과 생물막의 우식성 및 미생물 불균형을 촉진할 수 있습니다5.

교정용 접착제의 재광화 및 항균 작용을 강화하기 위해 다양한 방법이 사용되어 왔습니다. 예를 들어, 불소 방출을 촉진하기 위해 글라스 아이오노머 시멘트를 사용하여 치아 표면의 불소화를 통해 우식 저항성을 강화했습니다6. 그러나 임상 연구에 따르면 글래스 아이오노머 시멘트 교정용 접착제를 사용한 경우 치아 탈회가 크게 감소하지 않은 것으로 나타났습니다7. 인산칼슘은 교정용 접착제에서 칼슘과 인산 이온의 방출을 촉진하기 위한 반응성 필러로 사용될 수 있습니다. 이러한 이온은 수산화인회석과 같은 치아 미네랄의 침전을 위한 적합한 조건을 촉진하는 데 필수적입니다8,9. 상업적으로 이용 가능한 인산일칼슘일수화물(MCPM)은 이전 연구에서 수지 기반 재료에 통합되었습니다. 고농도(10-20wt%)의 MCPM 사용은 수산화인회석10,11,12의 침전을 실질적으로 향상시켰으며, 이는 치아-복합재 계면에서 재석회화 효과를 촉진할 것으로 예상되었습니다. 그러나 MCPM(Ca/P 비율 = 0.5)의 높은 용해도는 과도한 수분 흡수, 폴리머 가소화 및 교정용 접착제의 기계적 강도의 상당한 감소를 초래할 수 있습니다12.

인산칼슘 화합물에 대한 대체 재광화제는 졸-겔 생리활성 유리일 수 있습니다. 교정용 접착제에 생리활성 유리 나노입자를 포함시키면 효과적인 재석회화 작용이 나타나는 것으로 입증되었습니다14. 또한, 구형 생리활성 유리 입자를 사용하면 불규칙/입상 입자를 사용하는 경우에 비해 더 큰 광물화 효과를 나타냈습니다15. Sr2+는 핵 생성 클러스터의 수를 증가시켜 인회석 침전을 잠재적으로 향상시킬 수 있다고 제안되었습니다. 또한, Sr이 도핑된 생체 활성 유리는 Sr이 도핑되지 않은 생체 활성 유리에 비해 우수한 항균 작용을 나타냄이 입증되었습니다. Sr2+의 항균 작용에는 박테리아의 성장, 세포벽 합성, 대사 및 DNA 복제의 억제가 포함될 수 있습니다18.

0.95 at alpha = 0.05. Additionally, factorial analysis was performed to assess the effects of increasing the concentrations of Sr/CaP (5 to 10 wt%) and Andro (5 to 10 wt%) on the tested properties 10./p> 0.05). The conversion of S0A0 was significantly higher than that of Trans (p < 0.01). Factorial analysis indicated that increases in the Sr/CaP and Andro concentrations from 5 to 10 wt% showed negligible effects on the DCs of the materials./p> 0.05). Factorial analysis indicated that an increase in Andro from 5 wt% to 10 wt% reduced the BFS by 17 ± 4%. However, an increase in the level of Sr/CaP showed negligible effects on the BFSs of the experimental materials./p> 0.05). The factorial analysis demonstrated that an increase in Sr/CaP from 5 to 10 wt% reduced SBS by 28 ± 22%. The effect of Andro was negligible. The most common ARI scores observed from all materials were scores of 0 and 1 (Fig. 3B). The ARI scores of 2 and 3 were not observed from the specimens. The distribution of the score among each group was not similar (p < 0.05)./p> 0.05). Factorial analysis showed that an increase in Sr/CaP from 5 to 10 wt% reduced the Log CFU/mL of S. mutans by 18 ± 3%. An increase in Andro from 5 to 10 wt% showed no reduction in the amount of S. mutans./p>