《Journal of Photochemistry and Photobiology》:Photodynamic therapy and calcium hydroxide modulate intraradicular dentin mechanical properties and glass-fiber posts bonding interface using distinct photosensitizers across root thirds
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目的:本研究旨在评估使用不同光敏剂(PSs)进行光动力疗法(PDT),包括吲哚菁绿(ICG)、姜黄素(CUR)和亚甲基蓝(MB),无论是否联合使用氢氧化钙作为根管内药物(ICM),对根管内牙本质力学性能、转化度(DC)以及玻璃纤维桩粘接界面的完整性(空隙和气泡
目的:本研究旨在评估使用不同光敏剂(PSs)进行光动力疗法(PDT),包括吲哚菁绿(ICG)、姜黄素(CUR)和亚甲基蓝(MB),无论是否联合使用氢氧化钙作为根管内药物(ICM),对根管内牙本质力学性能、转化度(DC)以及玻璃纤维桩粘接界面的完整性(空隙和气泡)的影响。材料与方法:将112颗牛切牙根据是否使用PDT、ICM和PSs分配至8个组(n=14),包括阴性对照组(无PDT/无ICM)和阳性对照组(无PDT/有ICM)。14天后,去除ICM,进行根管充填,并粘接玻璃纤维桩。在三个根管1/3(颈1/3、中1/3和尖1/3)评估硬度、弹性模量、粘接界面完整性及树脂水门汀的DC。结果:粘接完整性分析显示,仅使用PDT的组中空隙发生率较高,而与ICM联合使用减少了ICG和MB组的空隙形成。颈1/3的DC始终较高,与采用的方案无关。不联合ICM的CUR-PDT在尖1/3产生最高的牙本质硬度。ICM增加了CUR组中1/3的弹性模量,但在阳性对照组中降低了该模量。硬度通常在颈1/3和尖1/3较高,并在使用ICM后变得更加均匀。结论:MB介导的PDT联合ICM被证明是一种合适的方案,在所有根1/3中均能产生良好的根管内牙本质力学行为以及满意的GFPs粘接界面完整性。
尽管牙髓治疗技术和材料不断进步,但根管系统(RCS)的有效消毒仍然是主要的临床挑战。常规的清创预备、冲洗和氢氧化钙[Ca(OH)
2]根管内药物(ICM)虽能减少微生物负荷,但由于RCS复杂的解剖形态,无法实现完全灭菌。细菌生物膜的持续存在会影响长期预后。光动力疗法(PDT)作为一种非侵入性辅助抗菌手段被广泛应用,该技术通过特定光源照射光敏剂(PS)产生活性氧(ROS)来灭活微生物。亚甲基蓝(MB)是常用的PS,而吲哚菁绿(ICG)和姜黄素(CUR)等替代物也开始受到关注。然而,这些PS联合Ca(OH)
2 ICM对牙本质力学性能和粘接程序的影响尚不明确。玻璃纤维桩(GFPs)修复的成功高度依赖粘接界面的完整性,因此,研究人员开展此项体外研究,评估不同PDT方案联合ICM对牙本质Martens硬度(MH)和弹性模量(Eit)、树脂水门汀转化度(DC)及粘接界面质量的影响。该研究结论已发表在《Journal of Photochemistry and Photobiology》期刊上。研究表明,合理选择PS和联合用药对维持修复结构的稳定性具有重要意义。在技术方法层面,研究人员使用了来自认证屠宰场的112颗牛切牙作为样本队列。主要采用了高分辨率微计算机断层扫描技术定性定量评估粘接界面的空隙和缝隙体积;利用拉曼光谱术测定树脂水门汀的DC;并使用超微硬度测试仪通过载荷-位移曲线计算牙本质的MH和Eit。
研究结果分为以下几个部分:
1. 空隙体积:通过微型CT扫描评估发现,在不使用ICM时,仅PDT处理的组别在根尖1/3处空隙体积最高。当联合使用ICM时,阳性对照组在中1/3处空隙增加,而ICM显著降低了ICG组所有根1/3的空隙体积,并在MB组的中1/3和尖1/3中降低了空隙。
2. 间隙定量:分析表明,PS-ICG组在不使用ICM时表现出最高的间隙形成率。ICM的使用有效减少了ICG组所有区域的间隙,并在MB组的颈1/3和尖1/3显著减少了间隙形成,这表明ICM对特定PS的粘接界面具有改善作用。
3. 树脂水门汀转化度:通过拉曼光谱检测发现,各组间DC无显著统计学差异。唯一例外是未使用ICM的阴性对照组中,颈1/3的DC显著高于中1/3。这说明PDT和ICM不会损害双固化树脂水门汀的聚合行为。
4. Martens硬度:力学测试显示,不使用ICM时,颈1/3区域阴性对照组的MH显著低于ICG和CUR组;尖1/3区域的PS-CUR组展现出最高的MH值。ICM的加入使得颈1/3和尖1/3的硬度升高,并使整体硬度分布更均匀。
5. 弹性模量:在不使用ICM的条件下,PS-CUR组在中1/3的Eit值显著降低,但在尖1/3表现出最高值。ICM的介入显著降低了阳性对照组中1/3的Eit值,而在PS-CUR组中,ICM增加了中1/3的Eit但减少了尖1/3的Eit。
在讨论部分,研究人员总结了各因素间的复杂相互作用。PDT通过产生ROS可能引起胶原蛋白氧化和改变非胶原蛋白功能,进而影响牙本质的力学行为。不同PS因亲水性、有机底物亲和力及光吸收特性的差异,导致机械和粘接性能的区域性变化。值得注意的是,MB介导的PDT在力学性能上表现出更高的稳定性,且产生的空隙较少。此外,使用Ca(OH)
2 ICM能通过营造碱性环境改善牙本质表面自由能和可湿性,促进树脂水门汀的流动和渗透;同时可能缓冲残余的ROS,减轻对自由基聚合的抑制作用,从而优化粘接界面。
根据上述研究,得出以下结论:
1. 将Ca(OH)
2作为ICM与不同PS介导的抗菌PDT联合使用,显著影响了根管内牙本质的力学性能以及GFPs粘接界面的完整性。
2. 所评估的力学和粘接参数受根管深度的显著影响,在颈1/3、中1/3和尖1/3中表现出不同的反应。
3. 在生物机械预备后,将Ca(OH)
2 ICM与浓度为50 mg/L的亚甲基蓝介导的PDT相结合,被证明是一种合适的根管消毒方案,在所有根1/3中均能产生理想的根管内牙本质力学行为和满意的GFPs粘接界面完整性。