THE BIOMIMETIC REMINERALIZATION OF HUMAN DENTINEBY CALCIUM-SILICATE CEMENT : IN VITRO STUDY

Abstract

The objective of this study is to evaluate the effects of calcium silicate based-material and glass ionomer cement on the biomimetic remineralization of demineralized human dentine. Twenty dentine discs were prepared and fifteen discs were demineralized with 17% EDTA. Ten discs were placed in close contact with the material discs of Biodentine (n=5) or Fuji IX (n=5) and then immersed in a remineralized solution for eight weeks. The five demineralized dentine without a material disc were treated as the control group. In addition, a group of normal dentine (n=5) from sound dentine as a normal group. The nanoindentation test was performed in all dentine specimens and two specimens of each group were investigated using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and scanning electron microscope (SEM). The highest elastic modulus value were observed in the normal group, followed by calcium silicate, glass ionomer, and control. There were no significant differences between the glass ionomer and the control group. In terms of SEM analysis, the calcium silicate group significantly showed the apatite crystals in the intertubular and intratubular area, while the glass ionomer found few crystals and none crystal in control group. In the EDX study, the peak of calcium and phosphorus ion of calcium silicate group were higher than glass ionomer and control group. The results of this study showed that the calcium silicate material had a higher remineralizing effect on demineralized dentine compared with glass ionomer cement.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์และกลาสไอโอโนเมอร์ในการเลียนแบบกระบวนการคืนกลับแร่ธาตุในธรรมชาติ (Biomimetic remineralization) ของเนื้อฟันของมนุษย์ โดยใช้แผ่นเนื้อฟันทั้งสิ้น 20 แผ่น ทำการละลายแร่ธาตุออกจากเนื้อฟัน 15 แผ่นด้วย 17% EDTA จากนั้นคืนกลับแร่ธาตุด้วยการสัมผัสกับแผ่นวัสดุที่ต้องการทดสอบ แบ่งเป็น 3 กลุ่ม เนื้อฟันที่สัมผัสกับกลาสไอโอโนเมอร์ชนิดฟูจิไนน์ (n=5) เนื้อฟันสัมผัสกับแคลเซียมซิลิเกตชนิดไบโอเดนทีน (n=5) และกลุ่มควบคุมเนื้อฟันที่ไม่มีการสัมผัสกับวัสดุ (n=5) นำวัสดุทั้ง 3 กลุ่มแช่สารละลายเร่งการคืนกลับแร่ธาตุเป็นระยะเวลา 8 สัปดาห์ แผ่นเนื้อฟันที่เหลือ 5 แผ่นจัดให้เป็นกลุ่มเนื้อฟันปกติ นำชิ้นงานทั้ง 4 กลุ่มมาหาค่ามอดุลัสสภาพยืดหยุ่นด้วยเครื่องทดสอบความแข็งระดับนาโน และศึกษาลักษณะพื้นผิวทางกายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและวิเคราะห์องค์ประกอบของแร่ธาตุด้วยเครื่องวิเคราะห์สาร ผลการศึกษาพบว่าค่ามอดุลัสสภาพยืดหยุ่นของเนื้อฟันปกติมีค่ามากที่สุดตามด้วยกลุ่มแคลเซียมซิลิเกต กลาสไอโอโนเมอร์ และกลุ่มควบคุมตามลำดับ โดยกลุ่มควบคุมและกลาสไอโอโนเมอร์มีค่าไม่แตกต่างกัน ลักษณะพื้นผิวพบว่ากลุ่มแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์พบผลึกแร่ธาตุสะสมอย่างหนาแน่นปกคลุมทั่วพื้นผิวมากกว่ากลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ ในขณะที่กลุ่มควบคุมจะไม่พบผลึกใด ๆ ที่พื้นผิว ผลการวิเคราะห์แร่ธาตุตรวบพบแคลเซียมและฟอสฟอรัสในเนื้อฟันกลุ่มแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์ในปริมาณสูงกว่ากลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ แต่กลุ่มควบคุมไม่พบแร่ธาตุดังกล่าว ผลการศึกษาสรุปได้ว่าแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์มีประสิทธิภาพในการคืนกลับแร่ธาตุในเนื้อฟันที่สูญเสียแร่ธาตุได้ดีกว่ากลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์