Tác động của độ axit lên các tính chất lý hóa của hai loại xi măng dựa trên canxi silicat thủy lực và hai loại xi măng dựa trên canxi phosphate silicat

BMC Oral Health - Tập 23 - Trang 1-11 - 2023
Yan Yang1,2, He Liu2, Zhe-Jun Wang2, Pei Hu1, Markus Haapasalo2, Adriana Manso3, Jing-Zhi Ma1, Ya Shen2
1Department of Stomatology, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China
2Division of Endodontics, Department of Oral Biological and Medical Sciences, Faculty of Dentistry, University of British Columbia, Vancouver, Canada
3Division of Restorative Dentistry, Department of Oral Health Sciences, Faculty of Dentistry, University of British Columbia, Vancouver, Canada

Tóm tắt

Xi măng sinh học đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị nội nha. Nghiên cứu này nhằm so sánh độ cứng vi mô, mô đun đàn hồi, cấu trúc nội tại và thành phần hóa học của Biodentine, WMTA, ERRM Putty, iRoot FS và IRM sau khi tiếp xúc với PBS, axit butyric và axit butyric tiếp theo là PBS. Các mẫu của mỗi vật liệu được chuẩn bị và phân chia ngẫu nhiên thành 5 tiểu nhóm (n = 5): tiểu nhóm A: PBS (pH = 7.4) trong 4 ngày, tiểu nhóm B: PBS (pH = 7.4) trong 14 ngày, tiểu nhóm C: axit butyric (pH = 5.4) trong 4 ngày, tiểu nhóm D: axit butyric (pH = 5.4) trong 14 ngày, tiểu nhóm E: axit butyric trong 4 ngày tiếp theo là 10 ngày tiếp xúc với PBS. Độ cứng bề mặt vi mô, mô đun đàn hồi, hình thái học nội tại và thành phần hóa học của các mẫu được phân tích. Giá trị độ cứng vi mô và mô đun đàn hồi của tất cả các vật liệu cao hơn một cách đáng kể trong sự hiện diện của PBS so với sự tiếp xúc với axit butyric, với cùng một thời gian thiết lập (P < 0.01). Sau 4 ngày tiếp xúc với axit butyric tiếp theo là 10 ngày tiếp xúc với PBS, các giá trị độ cứng vi mô quay trở lại mức giống như 4 ngày tiếp xúc với PBS (P > 0.05). Biodentine cho thấy giá trị độ cứng vi mô và mô đun đàn hồi cao hơn một cách đáng kể so với các vật liệu khác, trong khi IRM có sự xuất hiện thấp nhất (P < 0.01). Biodentine dường như là xi măng sinh học phù hợp nhất khi áp dụng cho khu vực bị nhiễm trùng với pH axit. Việc lưu trữ thêm ở pH trung tính, ví dụ như PBS sẽ đảo ngược các tác động bất lợi lên xi măng sinh học gây ra bởi môi trường pH thấp.

Từ khóa

#xi măng sinh học #Biodentine #độ cứng vi mô #mô đun đàn hồi #axit butyric #PBS

Tài liệu tham khảo

Primus CM, Tay FR, Niu LN. Bioactive tri/dicalcium silicate cements for treatment of pulpal and periapical tissues. Acta Biomater. 2019;96:35–54. Guo YJ, Du TF, Li HB, Shen Y, Mobuchon C, Hieawy A, Wang ZJ, Yang Y, Ma J, Haapasalo M. Physical properties and hydration behavior of a fast-setting bioceramic endodontic material. BMC Oral Health. 2016;16:23. Abedi-Amin A, Luzi A, Giovarruscio M, Paolone G, Darvizeh A, Agulló VV, Sauro S. Innovative root-end filling materials based on calcium-silicates and calcium-phosphates. J Mater Sci Mater Med. 2017;28:31. Liu H, Lu J, Jiang Q, Haapasalo M, Qian J, Tay FR, Shen Y. Biomaterial scaffolds for clinical procedures in endodontic regeneration. Bioact Mater. 2021;12:257–77. Liu H, Li H, Zhang L, Wang Z, Qian J, Yu M, Shen Y. In vitro evaluation of the antibacterial effect of four root canal sealers on dental biofilms. Clin Oral Investig. 2022;26(6):4361–8. Liu H, Lai WWM, Hieawy A, Gao Y, von Bergmann H, Haapasalo M, Tay FR, Shen Y. Micro-computed tomographic evaluation of the quality of root canal fillings in mandibular molars after obturation for 54 months. J Endod. 2021;47(11):1783–9. Lu J, Liu H, Lu Z, Kahler B, Lin LM. Regenerative endodontic procedures for traumatized immature permanent teeth with severe external root resorption and root perforation. J Endod. 2020;46(11):1610–5. Nekoofar MH, Namazikhah MS, Sheykhrezae MS, Mohammadi MM, Kazemi A, Aseeley Z, Dummer PM. pH of pus collected from periapical abscesses. Int Endod J. 2009;42(6):534–8. Namazikhah MS, Nekoofar MH, Sheykhrezae MS, Salariyeh S, Hayes SJ, Bryant ST, Mohammadi MM, Dummer PM. The effect of pH on surface hardness and microstructure of mineral trioxide aggregate. Int Endod J. 2008;41(2):108–16. Bolhari B, Nekoofar MH, Sharifian M, Ghabrai S, Meraji N, Dummer PM. Acid and microhardness of mineral trioxide aggregate and mineral trioxide aggregate-like materials. J Endod. 2014;40(3):432–5. Elnaghy AM. Influence of acidic environment on properties of biodentine and white mineral trioxide aggregate: a comparative study. J Endod. 2014;40(7):953–7. Wang Z, Ma J, Shen Y, Haapasalo M. Acidic pH weakens the microhardness and microstructure of three tricalcium silicate materials. Int Endod J. 2015;48(4):323–32. Yavari HR, Borna Z, Rahimi S, Shahi S, Valizadeh H, Ghojazadeh M. Placement in an acidic environment increase the solubility of white mineral trioxide aggregate. J Conserv Dent. 2013;16(3):257–60. Shokouhinejad N, Nekoofar MH, Iravani A, Kharrazifard MJ, Dummer PM. Effect of acidic environment on the push-out bond strength of mineral trioxide aggregate. J Endod. 2010;36(5):871–4. Saghiri MA, Lotfi M, Saghiri AM, Vosoughhosseini S, Fatemi A, Shiezadeh V, Ranjkesh B. Effect of pH on sealing ability of white mineral trioxide aggregate as a root-end filling material. J Endod. 2008;34(10):1226–9. Jain P, Nanda Z, Deore R, Gandhi A. Effect of acidic environment and intracanal medicament on push-out bond strength of biodentine and mineral trioxide aggregate plus: an in vitro study. Med Pharm Rep. 2019;92(3):277–81. Agrafioti A, Tzimpoulas N, Chatzitheodoridis E, Kontakiotis EG. Comparative evaluation of sealing ability and microstructure of MTA and Biodentine after exposure to different environments. Clin Oral Investig. 2016;20(7):1535–40. Zhou S, Ma J, Shen Y, Haapasalo M, Ruse ND, Yang Q, Troczynski T. In vitro studies of calcium phosphate silicate bone cements. J Mater Sci Mater Med. 2013;24(2):355–64. Machado J, Johnson JD, Paranjpe A. The effects of Endosequence Root Repair Material on differentiation of dental pulp cells. J Endod. 2016;42(1):101–5. Sun Y, Luo T, Shen Y, Haapasalo M, Zou L, Liu J. Effect of iRoot fast set root repair material on the proliferation, migration and differentiation of human dental pulp stem cells in vitro. PLoS ONE. 2017;12(10):e0186848. Deepthi V, Mallikarjun E, Nagesh B, Mandava P. Effect of acidic pH on microhardness and microstructure of theraCal LC, endosequence, mineral trioxide aggregate, and biodentine when used as root repair material. J Conserv Dent. 2018;21(4):408–12. Shokouhinejad N, Yazdi KA, Nekoofar MH, Matmir S, Khoshkhounejad M. Effect of acidic environment on dislocation resistance of endosequence root repair material and mineral trioxide aggregate. J Dent (Tehran). 2014;11(2):161–6. Talabani RM, Garib BT, Masaeli R. Bioactivity and physicochemical properties of three calcium silicate-based cements: an in vitro study. Biomed Res Int. 2020:9576930. Saghiri MA, Godoy FG, Gutmann JL, Lotfi M, Asatourian A, Sheibani N, Elyasi M. The effect of pH on solubility of nano-modified endodontic cements. J Conserv Dent. 2014;17(1):13–7. Yang Q, Lu D. Premix biological hydraulic cement paste composition and using the same. United States patent application 2008;2008029909. Peralta SL, Leles SB, Dutra AL, Guimarães VBDS, Piva E, Lund RG. Evaluation of physical-mechanical properties, antibacterial effect, and cytotoxicity of temporary restorative materials. J Appl Oral Sci. 2018;26:e20170562. Nekoofar MH, Stone DF, Dummer PM. The effect of blood contamination on the compressive strength and surface microstructure of mineral trioxide aggregate. Int Endod J. 2010;43(9):782–91. Soares PB, Nunes SA, Franco SD, Pires RR, Zanetta-Barbosa D, Soares CJ. Measurement of elastic modulus and Vickers hardness of surround bone implant using dynamic microindentation–parameters definition. Braz Dent J. 2014;25(5):385–90. Gražulis S, Daškevič A, Merkys A, Chateigner D, Lutterotti L, Quirós M, Serebryanaya NR, Moeck P, Downs RT, Le Bail A. Crystallography Open Database (COD): an open-access collection of crystal structures and platform for world-wide collaboration. Nucleic Acids Res. 2012;40(Database issue):D420–7. Wray S. Smooth muscle intracellular pH: measurement, regulation, and function. Am J Physiol. 1988;254(2 Pt 1):C213–25. Azuma M. Fundamental mechanisms of host immune responses to infection. J Periodontal Res. 2006;41(5):361–73. Ashofteh Yazdi K, Ghabraei S, Bolhari B, Kafili M, Meraji N, Nekoofar MH, Dummer PMH. Microstructure and chemical analysis of four calcium silicate-based cements in different environmental conditions. Clin Oral Investig. 2019;23(1):43–52. Coleman NJ, Nicholson JW, Awosanya K. A preliminary investigation of the in vitro bioactivity of white Portland cement. Cem Concrete Res. 2007;37(11):1518–23. Hashem AA, Wanees Amin SA. The effect of acidity on dislodgment resistance of mineral trioxide aggregate and bioaggregate in furcation perforations: an in vitro comparative study. J Endod. 2012;38(2):245–9. Gilman JJ. Chemical and physical ‘‘hardness’’. Mater Res Innov. 1997;1(2):71–6. Saghiri MA, Lotfi M, Joupari MD, Aeinehchi M, Saghiri AM. Effects of storage temperature on surface hardness, microstructure, and phase formation of white mineral trioxide aggregate. J Endod. 2010;36(8):1414–8. Gong J, Wang J, Guan Z. A comparison between Knoop and Vickers hardness of silicon nitride ceramics. Mater Lett. 2002;56(6):941–4. Grech L, Mallia B, Camilleri J. Investigation of the physical properties of tricalcium silicate cement-based root-end filling materials. Dent Mater. 2013;29(2):e20–8. Charland T, Hartwell GR, Hirschberg C, Patel R. An evaluation of setting time of mineral trioxide aggregate and EndoSequence root repair material in the presence of human blood and minimal essential media. J Endod. 2013;39(8):1071–2. Grech L, Mallia B, Camilleri J. Characterization of set Intermediate Restorative Material, Biodentine, Bioaggregate and a prototype calcium silicate cement for use as root-end filling materials. Int Endod J. 2013;46(7):632–41. Jung Y, Yoon JY, Dev Patel K, Ma L, Lee HH, Kim J, Lee JH, Shin J. Biological effects of tricalcium silicate nanoparticle-containing cement on stem cells from human exfoliated deciduous teeth. Nanomaterials (Basel). 2020;10(7):1373. Bolhari B, Ashofteh Yazdi K, Sharifi F, Pirmoazen S. Comparative scanning electron microscopic study of the marginal adaptation of four root-end filling materials in presence and absence of blood. J Dent (Tehran). 2015;12(3):226–34. Lee YL, Lee BS, Lin FH, Yun Lin A, Lan WH, Lin CP. Effects of physiological environments on the hydration behavior of mineral trioxide aggregate. Biomaterials. 2004;25(5):787–93. Akhavan H, Mohebbi P, Firouzi A, Noroozi M. X-ray diffraction analysis of ProRoot Mineral Trioxide aggregate hydrated at different pH values. Iran Endod J. 2016;11(2):111–3. Camilleri J. Characterization of hydration products of mineral trioxide aggregate. Int Endod J. 2008;41(5):408–17.