文摘

这在体外研究评价正畸粘合剂的功效与氟化物或无定形磷酸钙(ACP)在减少细菌粘附和釉质脱矿。四十人的前磨牙每个分块buccolingually分为三个部分将与控制树脂(Transbond XT)或粘合剂包含机场核心计划(Aegis昊图公司)或氟化(QuickCure)。人工病变引起的pH值循环检查,x射线光电子分光光度法(XPS)和偏光显微镜(PLM)。28天后,宙斯盾昊图公司演示了通过XPS分析钙和磷含量最低。42天后,减少损伤深度区域快速治愈23.6%和20.3%宙斯盾昊图公司( )。在1%蔗糖、粘连变形链球菌宙斯盾昊图公司和快速治疗降低了41.8%和37.7% ( Transbond XT相比)。复合材料包含机场核心计划或氟化减少了细菌粘附和病变的形成与复合没有ACP和氟化物。

1。介绍

脱钙作用在正畸是一种常见的固定矫正治疗的风险。脱钙作用的发病率据报道[2 - 96%之间1,2]。白斑病变已被归因于长期积累和保留的细菌菌斑和不含氟的治疗4周内可以看到应用程序(2,3]。这些地下病变可以remineralized偏环境中提供的表层仍完好无损4]。变形链球菌是一种已知的龋齿发起者已经隔绝细菌菌落发达接触使用方括号[5]。最初的殖民变异链球菌矫正焊接材料发生三天后(6]。因此,需要一个粘接材料抗微生物攻击的预防釉质脱钙作用[5]。

将预防代理在正畸粘结复合是一个潜在的方法来减少在矫正治疗白斑病变,但发现一些努力受损造成的物理性质或快速降低的抗菌效果1,7]。即使粘合剂具有期望性质相结合,商业化将是困难的8,9因为食品和药物管理局(FDA)的批准需要这些代理作为药物的分类。然而,FDA已批准使用的无定形磷酸钙(ACP)的产品,如Recaldent (Recaldent企业。有限公司,澳大利亚墨尔本),一个包含酪蛋白粘贴phosphopeptide-amorphous磷酸钙(CPP-ACP)。

在正常情况下,只有足够的钙和磷酸盐的唾液来保持平衡或修复牙齿非常缓慢。ACP是羟基磷灰石(HAP)的生物相容性中间形成。它提供了一个持续释放的钙和磷酸盐离子当pH值低于5.8 (10,11]。巴拿马运河管理局复合材料的整体力学性能不如传统牙科复合材料(12]。使用microradiography,据报道,人为产生caries-like病变牛的牙齿涂上ACP-filled复合材料恢复 他们失去的矿物含量(13]。机场核心计划已应用于牙科使用局部漂白凝胶,牙膏,漱口水,和无糖口香糖;新的交付系统继续被提出(14]。宙斯盾昊图公司是一个商业化的矫正和ACP复合。

本研究解决了需要减少医源性龋齿在矫正治疗,从而提高治疗的有效性。本研究的目标如下。(1)调查在体外依从性的变异链球菌三个测试复合材料,其中包括含有无定形磷酸钙(ACP)。(2)评估三个测试复合材料的影响在体外去矿化作用的人类搪瓷用偏光显微镜(PLM)和x射线光电子(XPS)分光光度法表面分析。

2。材料和方法

四十提取noncarious大人类磨牙获取并存储在百里酚0.1% 4˚直到使用C。随后剩下的软组织,微积分,从牙齿和骨骼被牙科标量或刀片。根部分被分离从冠中删除磁盘。牙冠fluoride-free预防,在去离子水清洗和风干。十个牙齿都被分配了XPS实验和30到PLM的实验,包括牙齿PLM试点研究中使用。每个皇冠被切割buccolingually分成三部分,如图1使用金刚石切片刀片(比勒有限公司,埃文斯顿,IL)。切片牙齿分成三段,每个牙第一次被固定在环氧树脂中形成一个标准的圆柱。然后用极其谨慎的标本被切割钻石刀片。PLM片,标本的红蜡缸,便于更好的修整和抛光。对于每一个牙齿,两个侧部分,约3毫米,比中央部分,以适应更广泛的正畸的位置。1 - 2毫米宽中央部分被保留为nonbracketed,不,胶粘剂,而不是pH-cycled控制搪瓷的标本。样品被分配给控制和治疗组使用一个随机数字表。这个项目被列为免除研究不涉及人类受试者所定义的大学办公室保护人类受试者。


图1
样品制备的细节。

三个粘合剂测试如下。(1)Transbond XT (3 m Unitek公司蒙罗维亚,CA),光治疗复合没有氟或机场核心计划。它被作为一个标准的结合研究和比较研究复合树脂控制。(2)快速治愈(信实矫正产品,伊,IL),光治疗复合氟化物。(3)Aegis昊图公司(博斯沃思有限公司,科),光治疗复合ACP填料为38%。

2.1。括号

模板用于位置协同尖括号(丹佛市落基山正畸)外侧齿段。PLM的实验中,耐酸清漆(指甲油)是1毫米区域内咬合的每个支架顶端,离开暴露窗户上方和下方支架。这一步没有在XPS的部分进行研究。架区域蚀刻与37%磷酸凝胶。每个前臼齿托架与指定的保税矫正胶粘剂研究小组的基础上,根据矫正胶粘剂制造商的方向。所有被和闪光治愈450海里(Pac-Dent LED照明灯,落基山正畸,丹佛,CO)。

2.2。在体外pH值循环

牙齿部分被放置在人工唾液解决方案12小时前让他们去除矿物质的解决方案。人工唾液的解决方案包括20 L NaHCO更易33更易与L不2阿宝4,1更易与L CaCl22.2中性ph去除矿物质的解决方案包括更易与L Ca2 +2.2更易/ L PO43−,50 L更易与醋酸pH值4.4。所有的解决方案都是由去离子水和测量使用pH / mV计(Accumet便携,费舍尔科学、匹兹堡、PA)和钙电极(热电子有限公司贝弗利,MA)。人工唾液和去除矿物质之间的齿部分加以循环利用解决方案和暴露在去除矿物质溶液在室温下每天两次一小时的时间。搅拌板生产的解决方案激动地下caries-like病变在恒定循环(15]。牙段骑了XPS集团28天。

PLM的试验样本评价第一次pH骑车28天。然而,在解剖2套样品,没有足够大的量化创建的病变。因此样本进一步骑车14天总共42天。括号被移除,PLM和额外buccolingual部分140年到160年μ米厚度是由每个段Silverstone-Taylor系列1000豪华硬组织切片机(科学制造,利特尔顿有限公司)。

2.3。x射线光电子分光光度法(XPS)

XPS分析的标本进行了使用奎托斯Axis165光谱仪(奎托斯分析,曼彻斯特,英格兰)。使用单色Al K-alpha (1486.6 eV) x射线下以下操作条件:大面积槽孔径700×300μ1.7 m,电荷中和灯丝电流,电荷平衡的2.6 V, 1.3丝的偏见,真空读数10−7到10−8托氩气流腐蚀,和C 1 s峰值校准285.0 eV。扫描用0到1000 eV结合能范围覆盖。

表面元素成分计算使用奎托斯从集成的峰值区域视觉计算机程序(2.2.5诉),奎托斯分析,曼彻斯特,英格兰)。2 P (Ca 2 P),钙磷2 s (P 2 s),氧1 s O(1),氟1 s (F 1 s), 2 P硅(Si 2 P),和碳1 s (C 1 s)电子结合能的轨道检测分析(16]。四个中央部门(对照组没有自行车pH值)进行了分析在每个两个时间点:第一天(T1)和28天(T2)。四侧齿段被包括的四个测试组(无复合组和三个复合组),在第一天检查和28天。1天,顶部和底部接触牙齿的釉质部分进行了分析。pH值骑自行车后,支架连接到复合组织样本28天,和标本回到另一个阅读的XPS仪器上面,中间,和底部的网站。样本重复确定interobserver可变性。完全的飞行员和XPS实验试验,测试(表119网站1)。

表1
样本数据的细节。
2.4。偏振光显微镜

奥林巴斯双重阶段偏光显微镜(模型BH-2 Dualmont公司,明尼阿波利斯,明尼苏达州)被用来量化软化病变。如表所示1,八齿部分被包含在每个四个测试组(无组合对照组和三个复合组)。在140年到160年μ米部分准备从每个齿段与去离子水(湿17]。去矿化作用的地区集中在视野和拍摄下最大照明在13.2倍放大18]。每个部分的损伤区深度是衡量使用数字模板宽度为0.5毫米用图像专业+(银泉媒体控制论,Inc .)软件程序。buccolingual病变深度平均得到,然后为每个样本代表总体的意思是损伤深度。

2.5。细菌附着力测试

如图2、复合磁盘(9毫米×3毫米)从所有三个粘合剂使用定制的模具和形成光两边治愈20秒钟。他们用钻石抛光320砂纸(比勒有限公司,埃文斯顿,IL)去除氧化层,然后用移除碎片。二十个磁盘进行每项研究复合的共有60个样本。


图2
插图的细菌粘附实验。

复合磁盘在紫外线消毒在一夜之间消除细菌污染(19]。每组十复合样品悬浮在不锈钢矫正结扎线在试管中含有脑心浸液肉汤(BHI)有或没有1%蔗糖9,20.)和接种变形链球菌(写明ATCC 10449株)48小时37˚c .潜伏期后,复合磁盘被移除,轻轻的在PBS驱逐不依从细菌浸5次。磁盘被转移到3毫升1 N氢氧化钠和用近6分钟驱逐变异链球菌。的吸光度变异链球菌悬浮液为550 nm(液体601,弥尔顿罗伊,罗彻斯特,纽约)。复合磁盘仅在BHI汤作为对照组。

2.6。数据分析

结果,采用SPSS软件进行评估(SPSS Inc .,芝加哥,IL)。克鲁斯卡尔-沃利斯测试和Mann-Whitney测试被用来分析上面列出的所有离子的质量浓度的差异在XPS方法段落。这些测试也被应用在PLM区分病变的差异大小 。细菌粘附的测试结果与无蔗糖相比了t以及( )或单向方差分析和矫正测试( )。非参数评估被用来分析子组由于小样本大小。

3所示。结果

3.1。XPS决定

的三个测试组复合样品进行检测后根据XPS,它是指出,巴拿马运河管理局矫正胶不均匀。碳值没有改变在对照组样本没有pH骑车。同样,没有明显差异在不同地点之间的各种分析的结果在牙齿表面。

在T1,正畸粘合剂的应用之前,没有明显差异( )XPS元素质量浓度的钙、磷、O, f . Si C的样本。克鲁斯卡尔沃利斯测试表明Transbond XT,快速治疗,和宙斯盾邻位的质量元素浓度显著差异;Ca ( )、P ( )、Si ( ),C ( )。在检查与Mann-Whitney关系进一步测试中,没有明显差异之间的质量浓度Transbond XT和快速治疗。然而,Transbond XT之间有显著差异和宙斯盾邻位的;Ca ( )、P ( )、Si ( ),C ( )。钙减少更多的时间点之间的宙斯盾昊图公司(T1, 26.98%;T2, 16.46%)比Transbond XT (T1, 26.55%;T2, 24.08%)。磷也有一个更大的减少而有更大的提高在硅和碳比Transbond XT宙斯盾昊图公司。Aegis邻位的明显不同于快速治愈,宙斯盾邻位的样本少磷( )和表面硅( 在T2)。图3XPS分析表明代表。

(一)
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(b)
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(c)
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图3
XPS输出三个复合组(Transbond最高;中间,快速治愈;底,宙斯盾昊图公司)表面溅射清洗15分钟后去除大气中。地区下峰说明每个元素的质量百分比浓度呈现(2 P (Ca 2 P)钙、磷2 s (P 2 s),氧1 s O(1),氟1 s (F 1 s),硅2 P(如果2 P),和碳1 s (C 1 s)电子轨道)。为宙斯盾邻位的碳和硅增加从T1到T2地区下的山峰和钙减少。
3.2。偏振光显微镜

12组病变图像在一周后重复间隔,以及可靠性的α系数可靠性分析测试高为0.994。病变区域和深度损伤深度结果总结在表2。克鲁斯卡尔-沃利斯测试显示意义差异组( )。快速治疗显示病变深度面积的减少23.6%,与对照组相比。Aegis邻位的减少20.3%与对照组,而Transbond XT损伤深度的增加面积3.2%与对照组。代表从偏振光显微镜显微照片如图所示4。

表2
PLM病变42天后测量pH骑自行车。
(一)
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(b)
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(c)
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(d)
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图4
偏振光显微镜获得的显微照片显示病变42天后每组的代表在体外pH值循环:(a)对照组没有树脂、(b) Transbond XT, (c)快速治愈,宙斯盾昊图公司(d)。Aegis昊图公司相比减少20.3%,没有胶控制搪瓷集团,而Transbond XT损伤深度的增加面积3.2%与对照组。
3.3。细菌附着力测试

在蔗糖的存在,变异链球菌坚持三个复合材料(平均OD ),而没有指出坚持在复合材料孵化BHI没有蔗糖(平均OD )(t以及, )。经过48小时的潜伏期,宙斯盾昊图公司和快速治疗表现出sucrose-induced明显较低变异链球菌坚持(坚持减少41.8%, 和依从性,减少37.7% 、职责)比Transbond XT没有ACP和氟化物(单向方差分析,矫正人员测试 )(图5)。快速治疗和“宙斯盾”之间没有显著差异指出昊图公司( )。


图5
经过48小时的潜伏期,宙斯盾昊图公司和快速治疗表现出sucrose-induced明显较低变异链球菌坚持(坚持减少41.8%, = 0 。 0 0 4 和依从性,减少37.7% = 0 。 0 1 resp)比Transbond XT没有ACP和氟化物(单向方差分析,矫正人员测试 < 0 。 0 5 )。

4所示。讨论

在这个在体外研究中,我们研究了表面的改变在fluoride-releasing矫正焊接系统和ACP的矫正胶粘剂。创建的人工龋的病灶牙和牙龈胶粘剂相比,和细菌粘附在每个组合也被调查。

碳和硅含量增加从T1到T2(28天)自矫正粘合剂用于债券括号包含大量碳和硅的浓度。钙和磷水平下降,由于这些离子溶解牙齿样本骑在pH值为4.4。Transbond XT较小数量的钙和磷下降比宙斯盾邻位的水平。这一发现可能是由于钙和磷的释放离子从宙斯盾昊图公司为了应对酸的挑战,因此不再存在降解树脂表面由XPS分析。此外,研究结果是基于小样本大小,和释放离子去哪里的问题需要回答。理查兹等人表明,树脂有钙和磷离子释放磷酸钙水泥和发现释放继续在56天21]。最近的一份报告Behnan et al。22)基于一段15天循环显示更少的各种治疗方法的积极影响,可能是因为周期很短。

没有粘着控制和Transbond XT组织更深在体外诱导牙釉质损伤比快速治愈或宙斯盾邻位的机场核心计划。这一发现并不令人惊讶,因为快速治愈释放~ 0.90μg F−/厘米2/天。罗尔斯提出,0.65 - -1.30μg F−/厘米2/天速度足以抑制龋齿起始附近的声音搪瓷树脂牙科材料(23]。众所周知,氟化物抑制糖酵解变异链球菌也使牙釉质抗酸溶解(24]。

理论上存在无定形磷酸钙可能转变的平衡有利于加强搪瓷。然而,宙斯盾邻位的机场核心计划有更多的去矿化作用比快速治愈在体外研究。在Derks et al。1系统综述的在活的有机体内研究中,caries-inhibiting效果只考虑重要的如果是超过50%。他们指的是米切尔fluoride-releasing综合测试,特纳,Trimpeneers Dermaut全面预防分数的20%,认为fluoride-releasing粘结材料在预防去矿化作用没有显著的影响(1]。

添加蔗糖的BHI允许粘性葡聚糖聚合物的形成变异链球菌导致他们坚持到复合磁盘。安等人并没有检验sucrose-induced依从性变异链球菌,他们观察到细菌粘附的低水平25]。在目前的研究中,细菌粘附fluoride-releasing综合测试37.7%低于Transbond XT而ACP复合减少了41.8%变异链球菌依从性。巴达维等人没有检测变异链球菌在生物膜生长fluoride-releasing材料。他们得出的结论是,这些材料可以抑制细菌菌斑新陈代谢(26]。只有有限的调查关于复合材料含ACP的细菌粘附。减少变异链球菌坚持可能会抑制增长或葡糖基转移酶负责附着葡聚糖合成。这需要进一步研究。宙斯盾复合的钙释放磁盘没有确定在本研究中,需要进一步调查。

ACP包含矫正树脂的力学性能被发现明显低于传统矫正复合(12]。进一步的研究开发的产品具有良好的机械和预防性能是必要的。

5。结论

(我)在这短期在体外研究中,ACP整合进矫正胶粘剂材料提供减少细菌粘附和损伤深度的形成。没有比影响矫正与氟胶,但比树脂控制。(2)这些结果在ACP的释放率,鼓励进一步的调查在活的有机体内性能、安全性、有效性复合ACP和其未来的临床应用的可能性。迄今为止没有研究在文献中显示完整的预防釉质脱钙作用。(3)良好的口腔卫生和适当的饮食仍比任何辅助剂更有效。继续的发展是很重要的预防剂,可以有效地在矫正患者的长期缺乏符合口腔卫生。

确认

作者承认Drs。克劳德Matasa和莱昂到来的生物材料和本杰明林博士的建议,瑞秋拥抱,Kilen Hiron援助。作者感谢哈里·j·博斯沃思公司3 m Unitek公司信实矫正产品,落基山正畸治疗提供测试材料用于本研究。