생체활성 유리로 코팅한 다공성 실리카 나노복합체가 상아세관 폐쇄와 재광화에 미치는 영향: In Vitro 연구 The Effect of Bioactive Glass coated Mesoporous Silica Nanocomposite on Dentinal Tubule Occlusion and Remineralization : An In Vitro Study원문보기
상아질 과민증은 치과 임상에서 흔히 만나는 문제로, 순간적이고 날카로운 통증과 불편감을 유발한다. 이전의 치료 방법은 상아세관을 폐쇄함으로써 증상을 완화시켰다. 그러나 상아세관이 폐쇄되어도, 산에 의해 상아세관이 재노출 되어 상아질 과민증 치료 효과가 단기간에 그치는 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 넓은 표면적을 가진 다공성 실리카나노입자를 생체활성 유리로 코팅하여 이러한 문제점을 개선하고자 하였다. 은 함유 생체활성 유리로 코팅한 다공성 ...
상아질 과민증은 치과 임상에서 흔히 만나는 문제로, 순간적이고 날카로운 통증과 불편감을 유발한다. 이전의 치료 방법은 상아세관을 폐쇄함으로써 증상을 완화시켰다. 그러나 상아세관이 폐쇄되어도, 산에 의해 상아세관이 재노출 되어 상아질 과민증 치료 효과가 단기간에 그치는 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 넓은 표면적을 가진 다공성 실리카나노입자를 생체활성 유리로 코팅하여 이러한 문제점을 개선하고자 하였다. 은 함유 생체활성 유리로 코팅한 다공성 실리카 나노복합체 (Ag-BGN@MSN)를 합성하고, 합성물의 상아세관 폐쇄, 재광화, 미세인장 접합 강도 (MTBS) 및 항균효과를 평가하였다 (Part I). 그리고 두 가지 다른 크기의 생체활성 유리 코팅 다공성 실리카 나노입자 (BGN@MSNs)를 합성하여, 합성물 크기에 따른 상아세관 폐쇄와 재광화에 대한 영향을 조사하였다 (Part II). Part I에서는 Quick alkali-mediated sol-gel 방법을 변형하여 Ag-BGN@MSN을 합성하였다. 탈광화 치아 시편을 만들고, 네 그룹으로 나누어 다음과 같이 적용하였다: 그룹 1—대조군, 그룹 2—생체활성유리 (BGs), 그룹 3—다공성 실리카 나노입자 (MSNs), 그룹 4—Ag-BGN@MSN. 산 저항 능력을 시험하기 위해 시편을 6 wt. % 구연산으로 처리한 후, field-emission scanning electron microscopy (FESEM)로 상아세관 폐쇄와 산 저항능력을 관찰하였다. 적용한 시료의 MTBS를 측정하였고, MTT assay로 세포독성 또한 평가하였다. 항균효과는 Lactobacillus casei를 사용하여 측정하였으며, inductively coupled plasma optical emission spectrometry로 이온 용출을 평가하였다. Part II에서는 Stöber 방법으로 두가지 크기의 MSNs (368A, 1840A)을 합성한 후, 생체활성 유리 나노입자 (BGNs)를 코팅하였다 (368B, 1840B). 탈광화 치아 시편을 준비하고 여섯 그룹으로 나누어 다음과 같이 시료를 적용하였다: 그룹 1—대조군, 그룹 2—생체활성유리 (BGs), 그룹 3—368A, 그룹 4—368B, 그룹 5—1840A, 그룹 6—1840B. 다음으로 산 저항 능력을 시험하기 위해 시편을 6 wt. % 구연산으로 처리하였다. FESEM으로 상아세관 폐쇄와 산 저항능력을 관찰하였다. Simulated body fluid solution으로 In vitro 광화 실험으로 재광화능을 평가하였다. Ag-BGN@MSN는 효과적으로 상아세관을 폐쇄하였다. 산 적용 후, Ag-BGN@MSN에서 상아세관 폐쇄 비율이 가장 높았다. MTBS에서는 네 그룹간의 유의한 차이는 없었다 (P>0.05). 모든 농도의 Ag-BGN@MSN에서 72% 이상의 relative cell viability를 보였다. 모든 BGN@MSN는 상아세관을 효과적으로 폐쇄하고 막 유사층을 형성하였다. 산 적용 후 상아세관 폐쇄 비율은 1840B (그룹 6)에서 가장 높았다. 재광화 효과는 368B와 1840B에서 관찰되었으며, 1840B가 가장 빠른 효과를 보였다. 따라서 Ag-BGN@MSN 생체복합재료는 산 저항 능력을 가졌으며 효과적으로 상아세관을 폐쇄하였다. Self-etch adhesive system에서 접착력을 감소시키지 않았으며, 낮은 세포독성을 가지고 항균효과가 존재하였다. 결론적으로, 항균효과를 가진 Ag-BGN@MSN 생체복합재료는 상아질 과민증의 장기적 안정성을 증가시킬 가능성을 보여주었다. 더 작은 크기와 큰 표면적의 BGN@MSN 생체복합재료가 상아세관 폐쇄와 재광화에 더 효과적이었다.
상아질 과민증은 치과 임상에서 흔히 만나는 문제로, 순간적이고 날카로운 통증과 불편감을 유발한다. 이전의 치료 방법은 상아세관을 폐쇄함으로써 증상을 완화시켰다. 그러나 상아세관이 폐쇄되어도, 산에 의해 상아세관이 재노출 되어 상아질 과민증 치료 효과가 단기간에 그치는 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 넓은 표면적을 가진 다공성 실리카 나노입자를 생체활성 유리로 코팅하여 이러한 문제점을 개선하고자 하였다. 은 함유 생체활성 유리로 코팅한 다공성 실리카 나노복합체 (Ag-BGN@MSN)를 합성하고, 합성물의 상아세관 폐쇄, 재광화, 미세인장 접합 강도 (MTBS) 및 항균효과를 평가하였다 (Part I). 그리고 두 가지 다른 크기의 생체활성 유리 코팅 다공성 실리카 나노입자 (BGN@MSNs)를 합성하여, 합성물 크기에 따른 상아세관 폐쇄와 재광화에 대한 영향을 조사하였다 (Part II). Part I에서는 Quick alkali-mediated sol-gel 방법을 변형하여 Ag-BGN@MSN을 합성하였다. 탈광화 치아 시편을 만들고, 네 그룹으로 나누어 다음과 같이 적용하였다: 그룹 1—대조군, 그룹 2—생체활성유리 (BGs), 그룹 3—다공성 실리카 나노입자 (MSNs), 그룹 4—Ag-BGN@MSN. 산 저항 능력을 시험하기 위해 시편을 6 wt. % 구연산으로 처리한 후, field-emission scanning electron microscopy (FESEM)로 상아세관 폐쇄와 산 저항능력을 관찰하였다. 적용한 시료의 MTBS를 측정하였고, MTT assay로 세포독성 또한 평가하였다. 항균효과는 Lactobacillus casei를 사용하여 측정하였으며, inductively coupled plasma optical emission spectrometry로 이온 용출을 평가하였다. Part II에서는 Stöber 방법으로 두가지 크기의 MSNs (368A, 1840A)을 합성한 후, 생체활성 유리 나노입자 (BGNs)를 코팅하였다 (368B, 1840B). 탈광화 치아 시편을 준비하고 여섯 그룹으로 나누어 다음과 같이 시료를 적용하였다: 그룹 1—대조군, 그룹 2—생체활성유리 (BGs), 그룹 3—368A, 그룹 4—368B, 그룹 5—1840A, 그룹 6—1840B. 다음으로 산 저항 능력을 시험하기 위해 시편을 6 wt. % 구연산으로 처리하였다. FESEM으로 상아세관 폐쇄와 산 저항능력을 관찰하였다. Simulated body fluid solution으로 In vitro 광화 실험으로 재광화능을 평가하였다. Ag-BGN@MSN는 효과적으로 상아세관을 폐쇄하였다. 산 적용 후, Ag-BGN@MSN에서 상아세관 폐쇄 비율이 가장 높았다. MTBS에서는 네 그룹간의 유의한 차이는 없었다 (P>0.05). 모든 농도의 Ag-BGN@MSN에서 72% 이상의 relative cell viability를 보였다. 모든 BGN@MSN는 상아세관을 효과적으로 폐쇄하고 막 유사층을 형성하였다. 산 적용 후 상아세관 폐쇄 비율은 1840B (그룹 6)에서 가장 높았다. 재광화 효과는 368B와 1840B에서 관찰되었으며, 1840B가 가장 빠른 효과를 보였다. 따라서 Ag-BGN@MSN 생체복합재료는 산 저항 능력을 가졌으며 효과적으로 상아세관을 폐쇄하였다. Self-etch adhesive system에서 접착력을 감소시키지 않았으며, 낮은 세포독성을 가지고 항균효과가 존재하였다. 결론적으로, 항균효과를 가진 Ag-BGN@MSN 생체복합재료는 상아질 과민증의 장기적 안정성을 증가시킬 가능성을 보여주었다. 더 작은 크기와 큰 표면적의 BGN@MSN 생체복합재료가 상아세관 폐쇄와 재광화에 더 효과적이었다.
Dentin hypersensitivity (DH) is a common problem encountered by dentists in clinics. The condition is characterized by momentary, sharp pain as well as discomfort. Some of treatment methods have occluded the dentinal tubules, thus reducing clinical symptoms. However, even if the tubules are closed, ...
Dentin hypersensitivity (DH) is a common problem encountered by dentists in clinics. The condition is characterized by momentary, sharp pain as well as discomfort. Some of treatment methods have occluded the dentinal tubules, thus reducing clinical symptoms. However, even if the tubules are closed, they can be re-exposed due to exposure to dietary acid, shortening the effects of DH treatment. Therefore, these problems were to be solved by coating bioactive glass on porous silica nanoparticles with a large surface area. The purpose of this study is to synthesize silver-doped bioactive glass coated mesoporoussilica nanoparticle (Ag-BGN@MSN), as well as to investigate its effects on dentinal tubule occlusion, remineralization, microtensile bond strength (MTBS) and antibacterial activity (Part I), And to synthesize two different sizes of bioactive glass-coated mesoporous silica nanoparticles (BGN@MSN), and to investigate their effects on dentinal tubule occlusion and remineralization (Part II). Ag-BGN@MSN was synthesized using a modified quick alkali-mediated sol-gel method. Demineralized tooth disc models were made and divided into four groups; the following treatments were then applied: Group 1—no treatment, Group 2—Bioglasses (BGs), Group 3— mesoporous silica nanoparticles (MSNs), Group 4—Ag-BGN@MSN. Next, discs were soaked into 6 wt. % citric acid to test acid-resistant stability. Dentinal tubule occlusion, as well as the occlusion ratio, was observed using field-emission scanning electron microscopy (FESEM). The MTBS was also measured to evaluate the desensitizing effect of the treatments. Cytotoxicity was examined using the MTT assay. Antibacterial activity was detected against Lactobacillus casei, and ion dissolution was evaluated using inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Two different sizes of MSNs were synthesized using the Stöber method (368A, 1840A) and coated with bioactive glass nanoparticles (BGNs) (368B, 1840B). Demineralized tooth disc models were prepared and divided into six groups and the following treatments were applied: Group 1—no treatment, Group 2—BGs, Group 3—368A, Group 4—368B, Group 5—1840A, and Group 6—1840B. Then, discs were soaked in 6 wt. % citric acid to test acid resistance. Dentinal tubule occlusion and occlusion ratio were observed using FESEM. In vitro mineralization tests using simulated body fluid solution were performed to evaluate the remineralization effect of the treatment. Ag-BGN@MSN effectively occluded the dentinal tubule. After the acid challenge, Ag-BGN@MSN had the highest rate of dentinal tubule occlusion. There were no significant differences in MTBS among the four groups (P>0.05). All concentrations of Ag-BGN@MSN used had relative cell viability above 72%. 368A, 368B, 1840A and 1840B effectively occluded the dentinal tubule and formed a membrane-like layer. After acid treatment, 1840B exhibited the highest rate of dentinal tubule occlusion. Remineralization was observed in 368B and 1840B, and 1840B exhibited the fastest remineralization. In conclusion, Ag-BGN@MSN biocomposite with antibacterial effect showed the potential to increase long term stability in DH. And the BGN@MSN with its smaller size and larger surface area was more effective for dentinal tubule sealing and remineralization.
Dentin hypersensitivity (DH) is a common problem encountered by dentists in clinics. The condition is characterized by momentary, sharp pain as well as discomfort. Some of treatment methods have occluded the dentinal tubules, thus reducing clinical symptoms. However, even if the tubules are closed, they can be re-exposed due to exposure to dietary acid, shortening the effects of DH treatment. Therefore, these problems were to be solved by coating bioactive glass on porous silica nanoparticles with a large surface area. The purpose of this study is to synthesize silver-doped bioactive glass coated mesoporoussilica nanoparticle (Ag-BGN@MSN), as well as to investigate its effects on dentinal tubule occlusion, remineralization, microtensile bond strength (MTBS) and antibacterial activity (Part I), And to synthesize two different sizes of bioactive glass-coated mesoporous silica nanoparticles (BGN@MSN), and to investigate their effects on dentinal tubule occlusion and remineralization (Part II). Ag-BGN@MSN was synthesized using a modified quick alkali-mediated sol-gel method. Demineralized tooth disc models were made and divided into four groups; the following treatments were then applied: Group 1—no treatment, Group 2—Bioglasses (BGs), Group 3— mesoporous silica nanoparticles (MSNs), Group 4—Ag-BGN@MSN. Next, discs were soaked into 6 wt. % citric acid to test acid-resistant stability. Dentinal tubule occlusion, as well as the occlusion ratio, was observed using field-emission scanning electron microscopy (FESEM). The MTBS was also measured to evaluate the desensitizing effect of the treatments. Cytotoxicity was examined using the MTT assay. Antibacterial activity was detected against Lactobacillus casei, and ion dissolution was evaluated using inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Two different sizes of MSNs were synthesized using the Stöber method (368A, 1840A) and coated with bioactive glass nanoparticles (BGNs) (368B, 1840B). Demineralized tooth disc models were prepared and divided into six groups and the following treatments were applied: Group 1—no treatment, Group 2—BGs, Group 3—368A, Group 4—368B, Group 5—1840A, and Group 6—1840B. Then, discs were soaked in 6 wt. % citric acid to test acid resistance. Dentinal tubule occlusion and occlusion ratio were observed using FESEM. In vitro mineralization tests using simulated body fluid solution were performed to evaluate the remineralization effect of the treatment. Ag-BGN@MSN effectively occluded the dentinal tubule. After the acid challenge, Ag-BGN@MSN had the highest rate of dentinal tubule occlusion. There were no significant differences in MTBS among the four groups (P>0.05). All concentrations of Ag-BGN@MSN used had relative cell viability above 72%. 368A, 368B, 1840A and 1840B effectively occluded the dentinal tubule and formed a membrane-like layer. After acid treatment, 1840B exhibited the highest rate of dentinal tubule occlusion. Remineralization was observed in 368B and 1840B, and 1840B exhibited the fastest remineralization. In conclusion, Ag-BGN@MSN biocomposite with antibacterial effect showed the potential to increase long term stability in DH. And the BGN@MSN with its smaller size and larger surface area was more effective for dentinal tubule sealing and remineralization.
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