나노 하이드록시아파타이트를 첨가한 치면열구전색제의 탈회 저항성

Abstract

[한글]치면열구전색제는 우식 감수성이 높은 치면열구를 수복하는 치과재료로써 열구를 충전하여 열구내부와 구강의 교통을 차단해 세균의 증식을 억제하고 우식을 예방한다. 우식예방효과는 우수하지만, 교합력이나 시술 시 타액에 의한 오염, 열팽창계수의 차이 등에 의해 탈락하여 이차 우식을 유발할 수 있다. 이를 보완하기위해 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite, HA)를 치면열구전색제에 첨가하여 물성을 향상시키는 연구가 이루어졌다. HA는 사람의 치아 및 골조직의 주요 구성성분으로 생체친화성 및 탈회된 치아 표면의 재광화 효과를 가진다. 또한, 나노 기술을 이용하면 더 좋은 효과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.

본 실험의 목적은 치면열구전색제에 함량을 달리하여 나노 HA를 첨가하였을 때 중합깊이, 결합강도 및 탈회 저항성의 변화를 보고자 함이다. 실험군은 ConciseTM 치면열구전색제에 나노 HA를 각각 5, 10, 15, 20 % 의 무게비로 첨가하였으며, 대조군은 ConciseTM 이었다.

1. 치면열구전색제의 중합깊이는 대조군, nHA-5, nHA-10, nHA-15, nHA-20 순으로 감소하였고, ISO 6874:2005(E) 규정에 따른 치면열구전색제로서의 기본성질을 만족시켰으나, 통계학적으로 유의성은 없었다(p>0.05).

2. 치면열구전색제의 결합강도는 나노 HA의 함량이 높아질수록 증가하였으며, 4주의 대조군과 nHA-15, 20의 사이에서 통계학적으로 유의성이 있었다(p<0.05).

3. 주사전자현미경으로 결합강도 측정 후 파절된 면을 관찰한 결과 법랑질과 치면열구전색제사이의 계면 파절과 치면열구전색제 내부의 응집 파절, 계면 파절과 응집 파절이 혼합된 양상이 나타났다.

4. Confocal laser scanning microscope을 이용해 4일간 탈회시킨 시편의 탈회면을 관찰하였을 때, 나노 HA의 함량이 높아질수록 탈회 구간이 더 좁게 나타났다.

이 실험에서 치면열구전색제에 나노 HA를 첨가하였을 때, 결합강도가 증가하였고, 탈회저항성이 높게 나타났다. 이런 결과를 통해 치면열구전색제에 나노 HA를 첨가할 경우 치면열구전색제의 탈락이나 이차 치아우식증을 감소시켜 치아우식증의 예방 효과를 높일 수 있을 것으로 사료된다.

[영문]The dental fissure sealant is a dental material that fills the pit and fissure with high dental caries susceptibility and prevents dental caries. The effect of dental caries prevention is excellent. However, dental fissure sealant can fall out for various causes, such as occlusal force, contamination during the procedure, and difference in the thermal expansion coefficient between sealant and teeth, which may result in secondary dental caries. To improve its physical property, hydroxyapatite(HA) was added to the dental fissure sealant. HA is a major component of bone and teeth in the human body and has favorable biocompatibility and remineralization effect on the surface of human teeth. In addition, improvement in physical properties is expected by using nano technology.

The purpose of this study was to investigate and compare the curing depth, bonding strength, and demineralization resistance of dental fissure sealant containing different concentration of nano HA. Four experimental groups were prepared by mixing ConsiceTM with 5, 10, 15, 20 wt % nano HA, respectively. ConsiceTM was used as the control group.

1. The curing depth of dental fissure sealant decreased with the increasing percentage of nano HA and satisfied the basic standard, ISO 6874:2005(E). However, there was no statistical significancy(p>0.05).

2. The bonding strength of dental fissure sealant increased with the increasing percentage of nano HA. There was statistically significant difference between the control group and nHA-15 and between the control group and nHA-20 in 4 weeks(p<0.05).

3. According to observation under the scanning electron microscope of the fractured surface after bonding strength performance, three types of adhesion failure were observed; adhesive failure between enamel and dental fissure sealant, the cohesive failure within the dental fissure sealant, and mixed type.

4. When demineralization layer was observed under the confocal laser scanning microscope after 4 days of acid demineralization, thinner layer was observed in the group with higher nano HA concentration.

In this study, the bonding strength and demineralization resistance of dental fissure sealant increased when nano HA was added. According to these results, addition of nano HA to the dental fissure sealant not only improved demineralization resistance of dental fissure sealant, but it also improved the caries prevention effect by reducing the chance for falling-out of sealant and, therefore, secondary dental caries.