JP7216003B2 - 歯及び口腔内付着物の除去促進剤 - Google Patents
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Description
一般に歯を切削すると切削片が象牙質の象牙細管に詰まり、象牙質表面にスメア層が形成される。スミア層が存在するとレジンやセメントなどの接着性が低下し、さらにスミア層自体に細菌が存在する場合もある。スメア層は,象牙質表面に粘着しており、スリーウェイシリンジによる強水洗や3%過酸化水素水などによる発泡洗浄でも除去することはできない。よって、修復処置あるいは補綴物装着を行なう前にはリン酸やプライマー(クエン酸等)などでスメア層の処理を行なう。また、抜髄・感染根管治療あるいは根管治療で根管の拡大形成時にもスメア層は生じる。このスメア層もまた根管充填剤(材)の接着性を低下させ、密な根管充填を妨げ微小漏洩を引き起こす原因となる。また特に感染根管歯では、根管壁象牙細管から内部に深く侵入した細菌を完全に除去する必要がある。この際、一般的には機械的に根管を拡大後、根管壁象牙細管に詰まったスメア層をEDTA製剤にて除去洗浄し、さらに根管内に抗生剤や水酸化カルシウムなどを貼薬する。しかしながら、EDTA製剤はスメア層除去に効果があるが、根管壁象牙質を脱灰するため機械的強度が減少し、破折を招く可能性がある。他のクエン酸含有製剤(MTAD)の洗浄でも同様の機械的強度の問題があり、さらに修復時の接着剤の接着強度が弱くなる欠点がある。
2.歯垢・バイオフィルムの除去
近年、歯周病は糖尿病と密接な関係があることが判明している。また、Pジンジバリスなどの歯周病原因菌が血管内に入ると心臓や大動脈、静脈などで血栓ができやすくなり、心臓病や脳梗塞のリスクが高まる。口腔ケアは虫歯や歯周病の予防による歯の健康維持のみならず、口腔内細菌や毒素による誤嚥性肺炎、認知症、心筋梗塞、脳梗塞等の防止など、全身に及ぶ様々な感染症の予防に重要と考えられている。その一方、口腔清掃指導は、歯ブラシでの物理的歯垢除去のみを主としている。しかし実際、高齢者や介護者が長時間、物理的ブラッシングを行うことは難しい。年齢とともに、歯周ポケットが深くなり、歯と歯の隙間が大きくなり、また歯頚部にも虫歯ができるため、通常のブラッシングやうがいでは除去できない歯垢・バイオフィルムが堆積し、強固で慢性的な細菌の棲み処から全身へ細菌や毒素が排出され、全身各組織で慢性炎症を引き起こす原因となりうる。高齢者では頻繁にプロフェッショナルケアを受けることは難しくなるため、自発的なセルフケアをより促進させ、歯垢・バイオフィルムを堆積させない簡便な方法の新規開発が必須と考えられる。
3.薬剤除去
根管治療を行う際、高濃度10mg/mLの抗生剤等で除菌が可能とされるが、この濃度では、通法では洗浄できず、象牙質側壁に残存した薬剤は細胞毒性がある。例えば根未完成歯で血餅やPlatelet-rich Plasma (PRP)などを根管内に注入して血管再疎通させる際、象牙質側壁の残存薬剤は細胞の付着・増殖・分化に影響を与えるともいわれる。例えば非特許文献1には、セフェム系抗生物質が低カルニチン血症のリスクを増加させる可能性がある旨が記載されている。
4.舌苔除去
成人の口腔内には数千億~1兆個もの細菌が存在する。加齢により唾液の分泌量が減ると、唾液の自浄作用が効かなくなり細菌は定着しやすくなる。その細菌の中にはカンジダ菌、緑膿菌、肺炎桿菌、黄色ブドウ球菌、インフルエンザ菌など、全身疾患の原因菌も含まれ、加齢にて免疫力が低下するとさらに増殖する。特に、舌の表面の角質が伸びて硬くなりその隙間に細菌や汚れが蓄積した「舌苔」は不十分な口腔清掃、口呼吸、唾液の減少、舌運動機能の低下、全身的疾患(糖尿病、シェーグレン症候群、自律神経失調症、十二指腸潰瘍)等により生じる。よって高齢者に生じやすく、作り出される「揮発性硫黄化合物」が口臭の原因となり、明るく健康な社会生活に影響を及ぼす。味覚異常や誤嚥性肺炎などを引き起こす原因ともなる。しかしながら、一般に舌のケアは難しく、なかなかきれいにならないともいわれている。舌のケアは短時間で、痛みや不快感を与えず、簡単で継続しやすいことが必須である。舌苔は保湿ゲルをつけて舌ブラシやスポンジブラシでこすりとるのが一般的であるが、舌の奥にブラシを入れると嘔吐反射が生じる場合も多い。また、マウスウォッシュでは補助的であり、物理的に付着した細菌や汚れをそれだけでは除去困難である。
5.狭窄根管の拡大
加齢あるいは歯髄に対する外来刺激(虫歯などの細菌の刺激や、歯切削時の機械的刺激、覆髄治療での薬剤化学的刺激、外傷咬合などによる物理的刺激)が長期に及ぶ場合、生体の防御反応として歯の根管の象牙質側壁に象牙質が添加されるあるいは根管内の歯髄に石灰化が生じる。その結果、根管の入り口が硬く閉じてしまい、根管の存在や位置が分からなくなったり、根管の途中で、硬く塞がり治療の器具(リーマー、ファイル)が根管の先端(根尖)まで届かないことがある。根の下に根尖病巣があり、細菌感染が根の下まで及んでいる場合には、器具を根尖まで到達させ、根管内を拡大し清掃する必要がある(非特許文献2)。特に根尖側1/3には器具が到達できない側枝や副根管など、ミクロの根管が複雑に存在する。主根管を根尖まで開けられなければ、ミクロの根管や根尖歯周組織には除菌のために根管内に貼薬した薬剤が浸透できない可能性がある。また、湾曲した根管では、無理に拡大しようとすると本来の根管でない方向に穿孔してしまう可能性がある。また、根管が根尖まで拡大できない場合は、外科的手術として根の下の骨から根尖病巣を除去する観血的治療あるいは抜歯となる。
(ブタ根管象牙質スメア層除去)
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管をKファイル(マニー)にて#60まで根管拡大形成し、5%次亜塩素酸ナトリウム2mL及び3%過酸化水素水2mLにて交互洗浄後、5mL生理食塩水でさらに洗浄、乾燥した。ナノバブル水5分、3%EDTA製剤(pH9.5、スメアクリーン、日本歯科薬品)2分、17%EDTA製剤(pH7.3、17%EDTAリキッド、ベントロンジャパン)1分、20%クエン酸製剤(pH1.4、ウルトラデント クエン酸20%、ウルトラデントジャパン)3分、4.25% クエン酸製剤(3% doxycycline及び0.5% Tween 80含有、pH2.15、BioPure MTAD、デンツプライ シロナ)5分、及び蒸留水5分、6種類のスメア層除去剤2mLを用いて推奨時間でスメア層を洗浄した。なお、ナノバブル水は歯科用ナノバブル発生装置(FOAMEST 8(登録商標)、Nac Corp.)で空気を用いて製造したナノバブル水であった。生理食塩水にて洗浄後、抜歯柑子にて半分に割り、2%グルタールアルデヒドにて12時間固定し、30、50、70、90、100%エタノールにて脱水後、白金10kVにて蒸着(導電膜蒸着(スパッターコーティング)MSP-20-UM, 真空デバイス)した。その後、それぞれの標本を走査電子顕微鏡(VE9800, KEYENCE)にて、根管の根尖部から3mm、4.5mm、6.0mmのところを観察した。
(ブタ根管象牙質スメア層除去後の象牙質壁の脱灰)
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管を前述と同様に#60まで根管拡大形成し、次亜塩素酸ナトリウムのみで洗浄後、生理食塩水5mlで洗浄し、湿潤状態で保存した。上記と同様のスメア層除去剤を用いて、推奨時間、根管内に適用、洗浄後、生理食塩水にてさらに洗浄した。ゼーゲミクロトーム(Leica)にて厚み3 mmに調整し、サンドペーパーにて#2000まで研磨し、測定まで生理食塩水に保存した。作成した標本の根管壁から100 μm地点でのビッカース硬さをマイクロビッカース硬度計(明石製作所 MVK-E)にて過重50g、15秒で測定した。
(ナノバブル水の濃度によるスメア層除去効果の変化)
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管を前述と同様に処理し、乾燥させた。ナノバブル水をナノバブル発生装置(FOAMEST (登録商標)、Nac Corp.)で空気を用いて製造後、蒸留水にて希釈し、濃度1×108個/mL、0.5×108個/mL、0.1×108個/mL、0.05×108個/mL、0.01×108個/mL、0.005×108個/mLを作製し、根管内に5分間適用、洗浄後、そのスメア層除去効果を比較した。なお、当ナノバブルの粒径ピークは109nm、ゼータ電位-21.7mV、pH 6.38であった。通法により走査電子顕微鏡標本を作製し、根尖から1.5、3、4.5、6.0mmのところを1,000倍で1枚ずつ、合計4枚撮影し、Image Jにて象牙細管の管腔面積を測定し、統計学的に解析した。
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管を前述と同様に処理し、乾燥させた。空気を用いて製造したナノバブル水(粒径約100nm)について、同一濃度(0.7×108個/mL)に調整し、ゼータ電位-21.7mV、-15.4mV、-11.2mV、-9.4mV及び-8.6mVの違いによるスメア層除去効果の変化を、根管内に5分間適用、洗浄後、比較した。コントロールとして、蒸留水適用及び未処置を用いた。通法により走査電子顕微鏡標本を作製し、根尖から1.5、3、4.5、6.0mmのところを1,000倍で1枚ずつ、合計4枚撮影し、Image Jにて象牙細管の管腔面積および密度(一平方ミリメートルあたりの細管の個数)を測定し、統計学的に解析した。
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管を前述と同様に処理し、乾燥させた。空気を用いて製造したナノバブル水(粒径88nm)について、pHを4, 6, 9に調節した。またそれに対応したpHの蒸留水を作製した。すなわち、ナノバブル水pH4.16、-16.0mV、ナノバブル水pH6.65、ゼータ電位-21.3mV、ナノバブル水pH8.97 -8.58mV、蒸留水pH4.07、pH6.09およびpH8.98を作製した。pHの変化によるスメア層除去効果を根管内に5分間適用、洗浄後、比較した。コントロールとして、未処置を用いた。通法により走査電子顕微鏡標本を作製し、根尖から1.5、3、4.5、6.0mmのところを1,000倍で1枚ずつ、合計4枚撮影し、Image Jにて象牙細管の管腔面積を測定し、統計学的に解析した。
ナノバブル水の製造時の気体を空気から、二酸化炭素、窒素、酸素に変化させて作製した。その結果、下記のような性質を有していた。各気体のナノバブル水のスメア層除去効果を比較した。
ナノバブルゲルはナノバブル水に粉末アルコックスE-240、セロゲンBSH-12、ヒドロキシプロピルセルロースHPC-M 2.5%、あるいはポリエチレングリコールPEG20k 5%を完全に均一に混合した。
(ナノバブルによるStreptococcus mutansの歯垢・バイオフィルム除去)
48 well 細胞培養プレートの各wellにBHI Brot(関東化学)+5% スークロースを1mL添加した後、同wellに50 μlのStreptococcus mutans(ATCC 25175)培養液を加えた。ハイドロキシアパタイト(HA) disc(HA48-3, Funakosi)を浸漬し、48時間培養し、歯垢・バイオフィルムを形成させた。ナノバブルの洗浄効果を検討するため、このHA discに対して、大塚蒸留水、ナノバブル水、ナノバブルゲル(アルコックスE-240)を5分作用させ、未処置のものと、通法にしたがい走査電子顕微鏡標本を作製し、比較した。
48 well 細胞培養プレートの各wellにBHI Broth + 5% スークロースを1mL添加した後、同wellに50 μlのEnterococcus faecalis(ATCC 19433)培養液を加えた。ハイドロキシアパタイト(HA) disc(HA48-3, Funakosi)を浸漬し、14日間培養し、歯垢・バイオフィルムを形成させた。ナノバブルの洗浄効果を検討するため、このHA discに対して、大塚蒸留水、ナノバブル水、ナノバブルゲル(アルコックスE-240)を30分作用させ、未処置のものと、走査電子顕微鏡像により比較した。
48 well細胞培養プレートの各wellにBHI Broth+5% スークロースを1mL添加した後、同wellに50 μlのStreptococcus mutans(ATCC 25175)培養液を加えた。ハイドロキシアパタイト(HA) disc(HA48-3, Funakosi)を浸漬し、48時間培養し、歯垢・バイオフィルムを形成させた。ナノバブルの洗浄効果に及ぼす薬剤の影響を検討するため、このHA discに対して、大塚蒸留水、ナノバブル水、0.02% 塩化ベンザルコニウム(関東化学)、0.02% 塩化ベンザルコニウム+ナノバブル水(50%)、0.5%グリチルリチン酸モノアンモニウム(関東化学)、0.5%グリチルリチン酸モノアンモニウム+ナノバブル水(50%)、ネオステグリーン(0.2%ベンゼトニウム塩化物、日本歯科薬品)、コンクール(0.05%グルコン酸クロルヘキシジン、0.5%グリチルリチン酸アンモニウム含有、ウエルテック)を10分反応させ、走査電顕観察した。
(ナノバブルによる根管象牙質内薬剤除去)
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管を#60まで根管拡大形成し、根尖をユニファーストにて閉鎖した。5%次亜塩素酸ナトリウム2mL及び3%過酸化水素水2mLにて交互洗浄後、5mL生理食塩水でさらに洗浄、さらにスメアクリン(3%EDTA)を2分間根管内に適用し、5mL生理食塩水でさらに洗浄、4℃で生理食塩水内にて保存した。根管内をブローチ綿栓にて乾燥後、ナノバブル水(50%)含有テトラサイクリン5mg/ml(最終濃度)を5分間適用し、根管象牙細管内深くまで(約1mmまで)薬剤を浸透させた。生理食塩水にて洗浄後、根管内を乾燥させた。次に、この深くまで浸透した抗生剤を除去する目的で、生理食塩水、ナノバブルのみ、1.5%EDTA、1.5%EDTA+ナノバブル(50%含有)、8.5%EDTA、8.5%EDTA+ナノバブル(50%含有)の6種類、2mLで5分間、根管内を1回洗浄した。歯は歯髄腔が平行になるように金属製の台にユーテリテリーワックス、ユニファーストIIIにて固定した。ユニファーストIIIが硬化したらゼーゲミクロトームにて厚さ約300μlの切片標本を作製し、実体蛍光顕微鏡にて観察した。
(ナノバブルによる舌苔除去)
舌苔に対して、ベンゼトニウム含有口腔洗浄剤で1分あるいはナノバブルで1分うがいした。
(ナノバブル含有根管拡大清掃剤による脱灰作用促進)
ブタ新鮮抜去小臼歯の根管をKファイル(マニー)にて#60まで根管拡大形成し、5%次亜塩素酸ナトリウム2mL及び3%過酸化水素水2mLにて交互洗浄後、5mL生理食塩水でさらに洗浄、乾燥した。ナノバブル水、8.5%EDTA製剤+50%ナノバブル水、8.5%EDTA製剤、17%EDTA製剤の4種類の根管拡大清掃剤を用い、5分根管に作用させた。蒸留水をネガティブコントロールとして用いた。なお、ナノバブル水はナノバブル発生装置(FOAMEST (登録商標)、Nac Corp.)で空気を用いて製造したナノバブル水で、濃度2×108個/mL、粒径ピーク100nm、ゼータ電位-22.9mV、pH 6.25であった。
(ナノバブルゲルの粘度によるStreptococcus mutansの歯垢・バイオフィルム除去の変化)
48 well 細胞培養プレートの各wellにBHI Brot(関東化学)+5% スークロースを1mL添加した後、同wellに50 μlのStreptococcus mutans(ATCC 25175)培養液を加えた。ハイドロキシアパタイト(HA) disc(HA48-3, Funakosi)を浸漬し、48時間培養し、歯垢・バイオフィルムを形成させた。ナノバブルゲルの粘度による洗浄効果を検討するため、このHA discに対して、種々の粘度で作製したゲルを30分作用させ、大塚蒸留水、ナノバブル水、各ゲルのみ及び未処置のものと、通法にしたがい走査電子顕微鏡標本を作製し、比較した。粘度は音叉式粘度計を用いて計側した。用いたゲルと粘度は以下のようである。ゲルナノバブルゲル(1)(アルコックスE-240 1.06W%)粘度117mPa・s、ナノバブルゲルPEG20k 5%(ポリエチレングリコールPEG20k 5%)6mPa、ナノバブルゲルA(アルコックスE-240) 52mPa・s、ナノバブルゲルB(セロゲンBSH-12) 199mPa・s、ナノバブルゲルHPC-M 2.5%(ヒドロキシプロピルセルロースHPC-M 2.5%) 447mPa・sである。
(ナノバブル水の内圧の違いによるスメア層除去効果の変化)
ナノバブル作製時に用いる空気圧と水圧を変化させると以下のようなナノバブル特性が得られた。
辺縁性歯周炎の原因菌の一つであるPorphyromonas gingivalis(ATCC 33277)を変法GAMブイヨン培地にて培養し、菌液を1×108 CFU/mlに調製した。
48 well 細胞培養プレートの各 well に変法GAMブイヨン+ 5% スークロースを1ml添加した後、同 wellに50 μlのPorphyromonas gingivalis培養液を加えた。ハイドロキシアパタイト(HA) disc(HA48-3, Funakosi)を浸漬し、6日間培養し、バイオフィルムを形成させた。ナノバブルの洗浄効果を検討するため、このHA discに対して、ナノバブル、0.025%塩化ベンザルコニウム、ナノバブル含有0.025%塩化ベンザルコニウムを5分作用させた。作用後、およびPrestoBlue(R) Cell Viability Reagent 10%含有変法GAMブイヨンにて37℃ 90min培養し、実体顕微鏡(Leica:M205FA)にて観察した。また、培養上清を回収、Molecular Devices:SpectraMax M5で細菌数を計測した。また、ハイドロキシアパタイトを30、50、70、90、100%エタノールにて脱水後、白金10kVにて蒸着(導電膜蒸着(スパッターコーティング)MSP-20-UM, 真空デバイス)後、走査電子顕微鏡(VE9800, KEYENCE)にて観察した。
48 well 細胞培養プレートの各 well に変法GAMブイヨン+ 5% スークロースを1ml添加した後、同 wellに50 μlのPorphyromonas gingivalis培養液を加えた。6日間培養し、バイオフィルムを形成させた。ナノバブルの洗浄効果を検討するため、ナノバブル、0.025%塩化ベンザルコニウム、0.025%塩化ベンザルコニウム(ナノバブル希釈)を5分間作用させた。作用後、Live/Dead BacLight Bacterial Viability Kits component (Invitrogen)にて染色し、蛍光顕微鏡(Keyence:VE7000)にて観察した。
ビーグル犬(中部科学資材)の処置は全て全身麻酔を行ったのち行った。具体的にはドミトール(0.8mg/10kg),ドルミカム(1mg/10kg),ベトルファール(2mg/10kg) を筋肉内に投与した。鎮静後、プローベにて頬側歯周ポケットの近心、中心、遠心3点を測定したのち、イヌの歯のポケット深部3か所のプラークをペーパーポイントで採取し、その細菌数を測定した。まず滅菌ペーパーポイント#40を歯周ポケットに挿入し、ポケット内を5回近遠心方向にぬぐった。このペーパーポイントを細菌カウンタ (Panasonic : DU-AA01NP-H)にセットして計測した。0.025%塩化ベンザルコニウム入りHydroxypropyl Cellulose(HPC)ゲル、0.025%塩化ベンザルコニウムHPCゲル(ナノバブル希釈)を歯周ポケットに注入し、24時間後に細菌数を測定した。
Claims (7)
- 象牙質強度を保持しつつスメア層を除去するための口腔内付着物の除去促進剤であって、
根管内に注入される、ナノバブルを含有するゲルであるナノバブルゲルを有し、
前記ナノバブルは、ゼータ電位-21.7~-10mVのナノバブルであることを特徴とする、口腔内付着物の除去促進剤。 - 前記ナノバブルは、空気、酸素、二酸化炭素、窒素、又は、オゾンの何れか一つを含むことを特徴とする請求項1に記載の口腔内付着物の除去促進剤。
- プラーク、バイオフィルム又は舌苔である口腔内付着物に継続的に密着して除去する口腔内付着物の除去促進剤であって、
ナノバブルを含有するゲルであるナノバブルゲルを有し、
前記ナノバブルは、ゼータ電位-21.7~-10mVのナノバブルであることを特徴とする、口腔内付着物の除去促進剤。 - 前記ナノバブルゲルの粘度は450mPa・s以下であることを特徴とする請求項3に記載の口腔内付着物の除去促進剤。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の口腔内付着物の除去促進剤と、
薬剤と、
を含むことを特徴とする口腔内付着物の洗浄促進剤。 - 前記薬剤は塩化ベンザルコニウム又は抗生剤であることを特徴とする請求項5に記載の口腔内付着物の洗浄促進剤。
- ナノバブルを含有するゲルであるナノバブルゲルと、
根管拡大清掃剤と、
を有し、
前記ナノバブルは、ゼータ電位-21.7~-10mVのナノバブルであることを特徴とする、中高齢者の狭窄根管を拡大するための根管拡大補助剤。
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