セルロースの抗菌性および機械的評価

Scientific Reports volume 13、記事番号: 13428 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

歯科矯正治療中の口腔内のバイオフィルム形成を制御することは非常に重要です。 したがって、目に見えない歯科器具の抗菌表面は、治療者と患者の両方にとって興味深いものです。 ここでは、抗菌および抗真菌特性を持つエッセンシャルオイル（EO）を充填できる、目に見えない矯正器具に使用されるセルロースベースの熱成形可能な材料を紹介します。 私たちは、この材料が EO を吸収および放出できるため、歯科用の目に見えない矯正器具に必要な安全性と機械的特性を損なうことなく抗菌効果を提供できると仮説を立てています。 従来の微生物学および等温微量熱量測定分析により、エッセンシャルオイルを充填した熱成形可能な材料は、静的条件下（p < 0.05）および唾液の流れをシミュレートしている間（p < 0.05）で、口腔連鎖球菌（S. mutans および S. mitis）のバイオフィルム形成を大幅に遅延させることが明らかになりました。 。 さらに、細胞毒性試験 (ISO 10993-5) により、配合された材料がヒト歯肉線維芽細胞に十分に許容されることが明らかになりました。 最後に、抗菌剤を添加しても、材料の機械的特性と安定性は大きく変化しませんでした (初期力 (p = 0.916)、初期応力 (p = 0.465))。 ゴールドスタンダードの透明なアライナー素材と比較して、この素材は歯科矯正治療において信頼性の高い力の伝達を提供します。 さらに、このアプローチは、複数の化合物の経口薬物送達プラットフォームとして機能する可能性を示しています。

口腔の健康は当然のことと考えられがちですが、口腔の炎症は依然として一般的であり、心臓病、糖尿病、アルツハイマー病などの神経障害などの他の病気を引き起こす可能性があります1、2。 良好な口腔の健康は全身の健康に関連しており、さらには、新型コロナウイルス感染症 (COVID-193) などの重篤なウイルス感染症のリスク低下につながる可能性もあります。 むし歯の治療、歯肉の炎症、インプラント周囲の疾患にかかる費用が世界的に増加しており、家計や保険に多大な経済的負担をもたらしています4。 また、矯正治療の件数が増加していることから、口腔ケアの重要性はさらに高まっています。 その結果、歯科矯正ブラケット、インプラント、または目に見えない歯科器具などの装置の抗菌表面に対する関心が現在、オーラルケア界隈で高まっています。 最近の研究では、6か月後、クリアアライナー患者の10％、取り外し可能なポジショナー患者の13.3％が、ミュータンス菌によるアライナー定着によりう蝕発症のリスクがあることが示されました。 この割合は、固定マルチブラケット装置を装着している患者では約 40% に増加しました。 したがって、抗菌性歯科材料は患者にとって特に有益であると考えられる5。

このような抗菌材料を得るには、エッセンシャル オイル (EO) が特に有用と考えられます。 EO は植物から抽出される液体の揮発性物質です。 これらの成分の多くは、その疎水性により細菌の細胞膜と相互作用し、細胞の透過性を高め、細胞死を引き起こす可能性があります。 EO には、抗真菌、抗菌、抗ウイルス、殺虫特性があることが証明されています6、7、8、9。 さらに、EO は低レベルの抗菌耐性と広範囲の抗菌活性を示します 10,11。 エッセンシャルオイルの中でも、シナモンは、その抗酸化作用、抗炎症作用、抗糖尿病作用、抗菌作用、抗腫瘍作用、脂質低下作用により重要な役割を果たしています。 シナモン油の主な生理活性分子はシンナムアルデヒドであり、FDA によって安全で無毒であると認められています (21 CFR182.6)8。 歯科用途に関しては、シンナムアルデヒドは線維芽細胞に対して低い細胞毒性を示しており 12、アレルギー性接触皮膚炎のまれな症例のみが報告されているため、桂皮油もシンナムアルデヒドも口腔内アレルゲンとはみなされていません。 したがって、さまざまな種類の歯磨き粉の香料としてよく使用されますが、シナモン油とシンナムアルデヒドはさらに抗菌効果も示しています 13,14。 シンナムアルデヒドが寒さによる痛みの閾値に影響を与えることは示されていません。 ただし、機械的痛みの閾値を下げることが実証されています15。 シンナムアルデヒドとシナモン油は、初期定着菌や虫歯の原因菌であるミュータンス菌 12、13、16、17、18、歯周病を引き起こすポルフィロモナス ジンジバリス 19、歯科誘発性口内炎を引き起こす可能性のあるカンジダ属 20、21 に対して効果的です。 さらに、うがい薬中のシナモン抽出物は歯垢と歯肉スコアの減少を示しました22。 最後に、シナモン油とシンナムアルデヒドは、オイゲノールや有機酸などの他の抗菌剤との適合性が高く、相加的または相乗的な抗菌効果をもたらします 23,24。