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新型根管封闭剂的研究进展

朱静雅 何飞 通讯作者
  
大通媒体号
2023年18期
1 暨南大学口腔医学院口腔医学系 广州 510632 2 深圳市人民医院 暨南大学第二临床医学院 南方科技大学第一附属医院 口腔科 深圳 518020

【摘要】根管充填是根管治疗成功的关键步骤之一,目前根管充填是以牙胶尖作为核心材料,同时辅以根管封闭剂。根管封闭剂对实现良好而完善的根管充填起重要作用,它可以充填牙胶尖之间、牙胶尖与根管壁之间的空隙,充填侧副根管和不规则的根管区域。近年来,人们不断改良传统封闭剂,也研发出一些新的材料以求进一步提高根管治疗的效果。本文主要介绍了新型根管封闭剂GuttaFlow Bioseal和C-Root SP的组成、生物学性能、根尖封闭性以及粘结性等方面的特点。

【关键词】GuttaFlow Bioseal;C-Root SP;生物相容性;生物学活性;根尖封闭性;粘结强度

根管治疗成功的关键是根管间隙的充分封闭。根管充填的主体材料是牙胶,但牙胶的封闭性较差所以不能达到完全封闭整个根管系统的目的,因此必须使用根管封闭剂。理想的根管封闭剂不仅具有良好的生物相容性和无毒性,同时还应具有优异的根管封闭能力和持续消毒作用,并能对牙本质壁产生适当粘附,且性质稳定、X线阻射、凝固后不收缩、不溶于组织液,但能溶解于根管再处理剂,然而还没有一种根管封闭剂具备所有上述性能。近年来,研究者们致力于研制新型根管充填材料,如最新一代硅基类根管封闭剂GuttaFlow Bioseal(GFB),或者是国产新型硅酸锶类根管封闭剂C-Root SP(C-R),本文主要对两种新型根管封闭剂的组成、生物学性能、根尖封闭性以及粘结性进行总结。

1组成成分

1.1GuttaFlow Bioseal

GFB是2015推出的一种含有硅酸钙的即用型亲水性硅氧烷基封闭剂,其主要成分有牙胶粉、聚二甲基硅氧烷、铂催化剂、二氧化锆、微量银(防腐剂)、着色剂及生物活性玻璃陶瓷等。其中牙胶粉末可增加牙胶充填面积百分比,使其有较好的根尖封闭性。GFB中还添加了生物活性玻璃陶瓷,由CaO-SiO2Na2O-ZrO2-P2O5组成,可促进组织的矿化,使GFB有良好的生物学性能[1]。

1.2C-Root SP

C-R是2021年推出的国产新型生物陶瓷类根管封闭剂,为硅酸锶类材料,其主要成分由硅酸锶、磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、二氧化锆填料和乙二醇基凝胶组成。C-R具有亲水性,可以利用根管内的水分完成凝结反应,并且在固化过程中不收缩[2]。C-R在硬固前呈强碱性,使其具有良好的抑菌作用。C-R中添加了硅酸锶,锶元素在低浓度下具有良好的细胞相容性,并且可以促进成骨细胞的增殖及分化,还可以诱导形成磷灰石结构,具有良好的生物学性能。

2生物相容性

生物相容性的定义是材料对重要组织具有相容和无害的特性。在根管充填中,新鲜制备未固化的根管封闭剂可能超出根尖狭窄处或侧副根管外,另外长期存留在根管系统内固化的根管封闭剂也可释放化学成分到达根尖组织,对根尖周组织产生影响。因此,根管封闭剂应具有良好的生物相容性,并被根尖周组织所耐受。

2.1GuttaFlow Bioseal

GFB在体内有良好的生物相容性。Santos等[3]首次对GFB的生物相容性进行了体内研究,将GFB、GuttaFlow2(GF2)、AH-Plus植入Wistar大鼠皮下组织,术后第8、30天收取样本进行组织学分析。发现与GF2和AH-Plus相比,GFB在体内诱导有限的炎症反应,且随着时间的推移而降低,具有良好的生物相容性。

GFB具有较低的体外细胞毒性。细胞毒性作为生物相容性的一个重要因素,主要通过体外细胞培养进行评价。Ferreira等[4]研究了GFB和AH26对MDPC-23成牙本质细胞的代谢活性和细胞活力,结果显示GFB培养基中细胞活力及代谢活性高于AH26,表明GFB对MDPC-23成牙本质细胞毒性比AH26低。Sara A. Alsubait[5]通过alamarBlue实验评估GFB 和AH-plus对人间充质干细胞的细胞毒性,得出暴露于AH-Plus的细胞存活率低于暴露于GFB的细胞存活率,证实GFB对人间充质干细胞的毒性更小。上述研究均表明GFB具有良好的细胞相容性。GFB含生物活性成分,如硅酸钙,不含重金属及树脂成分,且具有有利于生物反应的碱化作用,可以加速组织修复,这可能与其有良好的生物相容性有关。

2.2 C-Root SP

Sr2+离子在低浓度下对人牙周膜成纤维细胞无毒性,并且可以抑制炎症因子的释放。C-R中添加了硅酸锶,所以其有着较低的细胞毒性。Yan[2]等对C-R、BioRoot RCS和AH Plus对人牙周韧带干细胞(hPDLSCs)的体外细胞毒性进行评估,发现C-R和BioRoot RCS体外细胞相容性均优于AH-Plus。杨习良[6]等通过CCK-8法比较C-R、iRoot SP和AH-Plus对小鼠成纤维细胞(L929)的细胞毒性,发现C-R、iRoot SP的细胞相对增值率均显著高于AH-Plus,且C-R的细胞毒性评价分级符合生物安全标准。尽管上述研究表明C-R具有良好的生物相容性,但是在常规用作根管封闭剂之前,还需要更多的研究来证实。

3生物学活性

生物学活性是根管封闭剂的重要性能之一。若根管封闭剂具有一定的成骨潜能,则有利于促进根尖病变的修复。

3.1GuttaFlow Bioseal

GFB是一种基于有机硅的硅酮类根管封闭剂,将牙胶的填充质量和硅酸钙的生物活性特性结合在一个配方中。大多数学者认为GFB有较好的生物学活性。Rodriguez等[7]对GFB的成牙骨质潜力进行了首次研究,结果证实了与AH-Plus和MTAF相比,GFB有利于hPDLSC向成牙骨质细胞分化。Delfino等[8]研究了GFB、MTAF、Endofll (EF)在皮下组织的生物活性潜力,可以得出GFB和MTAF的生物活性潜力大于EF。

3.2 C-Root SP

C-R在硅酸钙基生物陶瓷类材料的基础上引入锶元素,使用硅酸锶代替硅酸钙,锶元素可以促进骨代谢。Yan等[2]学者对C-R、AH-Plus、BioRoot RCS的成骨潜力进行研究,评估三种封闭剂的成骨相关基因表达,与AH-Plus相比,C-R的成骨相关基因表达水平均显著升高,认为C-Root SP比AH-Plus具有更好的成骨潜力。杨习良等[6]学者通过碱性磷酸酶(ALP)及茜素红染色检测C-R、iRoot SP和AH-Plus的体外促成骨潜力,结果均显示C-R和iRoot SP比AH-Plus具有更强的促成骨作用。以上研究均表明C-R有良好的生物学活性。

4根尖封闭性

理想的根管封闭效果是根管封闭剂同粘结核心充填材料和牙本质,形成紧密的一体化结构。临床常用的根管封闭剂在固化过程中存在聚合收缩、溶解等使封闭剂内部、封闭剂/牙本质、封闭剂/核心材料形成间隙,引发微渗漏。根管微渗漏是衡量根管封闭剂封闭性的常用指标,微渗漏越小,封闭性越好。

4.1GuttaFlow Bioseal

对于GFB封闭性,大多数学者认为GFB有较好的封闭性。Pedulla等[9]将GFB和BioRoot RCS对下颌前磨牙进行单尖法充填,得出使用GFB填充的根管比使用BioRoot RCS填充的根管空隙显著减少,并且GFB在所有区域显示出相似的根管空隙。史景华等[10]用染料渗透法及透明牙技术来比较AH-Plus、GF2、iRoot SP、GFB充填椭圆形根管根尖封闭效果,比较各组染料渗入深度,结果表明iRoot SP染料渗入深度大于GFB、GF2、AH-Plus,并且后三者染料渗入长度的差异无统计学意义,得出GFB封闭剂在椭圆形根管中具有较好的根尖封闭性。GFB封闭性好主要归因于含有牙胶粉末,可增加牙胶充填面积百分比,并且GFB在固化过程中会有轻微的膨胀。

3.2 C-Root SP

C-R是2021年推出的新型生物陶瓷类根管封闭剂,现有研究表明其有良好的根尖封闭性。吕翱[11]等用染色法比较了C-Root SP、iRoot SP、AH-Plus 3种根管封闭剂的根尖封闭性能,观察染料渗入长度,结果表明三种封闭剂染料渗入长度差异无统计学意义,得出C-Root SP根尖封闭性能良好,与iRoot SP、AH-Plus两种根管封闭剂的根尖封闭性能相近。C-R良好的封闭性可能与其在固化过程中不收缩有关。

5粘结强度

根管封闭剂黏附在牙本质上的能力对于在承受机械应力时保持封闭剂-牙本质界面的完整至关重要,也可以防止细菌微渗漏,确保根管中没有可以导致感染的微生物。所以充填材料与根管内牙本质的粘结强度是评估根管封闭剂时需要评估的重要特性。

GFB与牙本质的粘结强度相对较低。Khalil等[12]将GFB、zical分别和牙胶用单尖法充填根管,然后再将牙根分为三等份,在每1/3的中心切下2mm厚的切片,用推出实验评估了GFB、zical与牙本质的推出粘结强度值,得出与GFB相比,zical中所有根段的推出粘结强度显著更高。同年Dem[13]也用推出实验比较GFB、GuttaFlow2、AH-Plus与牙本质的推出粘结强度,与上述实验不同的是,Dem将标本标准化,只留根部中1/3段,然后分为三个切片,每个切片制取三个标准化孔,将三种不同封闭剂充填进孔内,用推出实验进行评估,研究表明AH-Plus的推出粘结强度明显优于GFB和GuttaFlow 2,而GFB明显强于GuttaFlow 2。关于GFB与牙本质粘结强度低的原因,可能是因为在没有水分的情况下GFB存在硅酸钙,而硅酸钙产生的标签状结构有着低黏附能力。

6总结与展望

新型根管充填材料已成为根管治疗基础和临床应用研究的热点。最新一代硅基类根管封闭剂GFB在生物学相容性、生物学活性、封闭性、抗菌性等方面具有优秀的性能,而且得到了学者的肯定,但是其临床可行性仍需要大量的实验和更长时间的临床观察后才能客观地评价并得出结论。目前已有研究表明C-R有良好的封闭性、抗菌性及生物学性能,但相关文献有限,而且没有对C-R粘结性能等的相关研究,这可以成为以后研究的热点。

参考文献

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