In vitro antimicrobial effect of Controlled Release Drug (CRD) device agaist enterococcus faecalis

Abstract

[한글]

근관 치료의 성공률을 높이기 위해 치근단 병소를 갖는 근관에서 항균작용이 있는 근관 소독제의 사용이 요구된다. 이번 연구의 목적은 2% 클로르헥시딘과 20% 클로르헥시딘이 포함된 제어방출형 소독제의 Enterococcus faecalis에 대한 항균효과를 칼슘하이드록사이드와 비교하는 것이다.

120개의 발거된 우전치를 길이 4mm, 직경 6mm의 dentin block model을 제작한 뒤 37℃에서 7일간 E.faecalis에 접종하고 사용된 근관 내 약제의 종류에 따라 5군으로 분류하였다. 제1군은 대조군으로 근관내에 소독된 식염수를 넣었고 제2군은 2% 클로르헥시딘 용액, 제3군은 20% 클로르헥시딘이 포함된 제어방출형 소독제를 식염수와 같이 넣었고 제4군은 20% 클로르헥시딘이 포함된 제어방출형 소독제를 키토산으로 코팅하여 식염수와 같이 넣었다. 제5군은 칼슘하이드록사이드 호제를 넣었다. 각 시편은 1일, 4일, 7일의 실험 기간 동안 37℃에서 배양한 뒤 ISO 번호 027,031 round bur를 이용하여 근관 내를 삭제하고 수집된 상아질 chip을 BHI와 neutralizer가 혼합된 시험관에 넣고 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 배양액의 혼탁 정도를 530nm의 spectrophotometer로 측정하였다. 또한 클로르헥시딘의 세포독성 검사를 MTT assay를 통하여 검사하였다.

실험 결과,

1. 칼슘하이드록사이드는 모든 실험 기간 동안 배양액의 혼탁도를 보였다.

2. 클로르헥시딘은 칼슘하이드록사이드에 비해 우수한 효과를 보였다. 그러나 2% 클로르헥시딘은 4일 후 효과의 감소를 보였다.

3. 키토산 코팅을 한 제어방출형 소독제가 가장 우수한 항균효과를 보였고 실험기간동안 항균효과가 지속되었다.

4. 1.25% 이하의 농도에서 클로르헥시딘은 세포독성을 보이지 않았다.

클로르헥시딘이 포함된 제어방출형 소독제는 치료에 저항성이 있는 E.faecalis에 효과적이며 향후 근관 소독제로 사용될 수 있을 것이다. 그러나 세포독성을 고려할 때 근관내에서 제어방출형 소독제가 방출하는 클로르헥시딘의 농도에 대한 연구 및 생체 조건 하에서의 연구가 지속되어야 할 것으로 사료된다.

[영문]Intracanal medicament with antibacterial action is required to maximize the disinfection of the root canal system. The purpose of this in vitro study was to evaluate the efficacy of 2% chlorhexidine digluconate (CHX), controlled release drug (CRD) device based on 20% CHX and chitosan, compared to calcium hydroxide against Enterococcus faecalis.

The dentin block models were prepared using one hundred and twenty extracted bovine incisors. The teeth were sliced into 4 mm thick sections and external diameter and internal diameter were standardized so that the former was 6 mm and the latter was 2.3 mm. E.faecalis was innoculated to dentin blocks and incubated at 37°C for 7 days. The dentin blocks were divided into 5 groups according to the intracanal medicament.

Group 1 (control group) was filled with sterile saline, and Group 2 was filled with 2% CHX. Group 3 was filled with CRD device containing 20% CHX and sterile saline, and Group 4 was done the same with chitosan-coated CRD device containing 20% CHX and sterile saline. In Group 5, calcium hydroxide with saline was used. The blocks were incubated at 37°C for 1, 4 and 7 days. The internal dentin portion of the blocks were removed using ISO round bur and the dentin chips were incubated on culture medium at 37°C for 24h. Following incubation, the optical density of the medium was measured using spectrophotometer. The cytotoxicity of CHX solution was evaluated using MTT assay.

The results were as follows,

1. The optical density of Group 5 was 0.441¡3/40.055, 0.258¡3/40.033, and 0.465¡3/40.043 after 1, 4, and 7 days, respectively, and showed medium turbidity during all experimental times.

2. CHX showed better antibacterial effects compared to calcium hydroxide. But the antimicrobial effect of 2% CHX decreased after 4 days.

3. The optical density of Group 4 was 0.003¡3/40.004, 0.000¡3/40.003, and 0.005¡3/40.011 after 1, 4, and 7 days, respectively. The antibacterial effect of Group 4 was superior to any other group, and it was maintained throughout the whole experimental time.

4. In high concentrations greater than 2.5%, CHX solution showed cytotoxicity, but in lower concentrations less than 1.25%, did not show any cytotoxicity.

The present study indicates that CRD device loaded with 20% CHX and chitosan coating was effective against E.faecalis and may be used as an intracanal medicament.