学位研究紹43介

学 位 研 究 紹 介

ケイ酸カルシウム系覆髄材のラット皮下への移植による生体活性とバイオミネラリゼーション能力の評価
Bioactivity and biomineralization
ability of calcium silicate-based pulpcapping materials as evaluated with
subcutaneous implantation into rats
新潟大学大学院医歯学総合研究科
口腔健康科学講座う蝕学分野日向

剛

Division of Cariology, Operative Dentistry and Endodontics,
Department of Oral Health Science, Niigata University Graduate

界面におけるカルシウムとリンの分布分析を行い，ケイ酸カルシウム系覆髄材の生体活性ならびにバイオミネラリゼーション能力について検討した。

【材料と方法】
ケイ酸カルシウム系覆髄材として，White ProRootMTA（Dentsply Tulsa Dental），TheraCal LC（光硬化型ケイ酸カルシウム系覆髄材：Bisco），および試作覆髄材（日本歯科薬品）の３種を使用した（表１）。滅菌PTFE チューブ（内径２mm，外形３mm，長さ５mm）にメーカーの指示に従って練和した材料を填入し，初期硬化後あるいは光重合による硬化後，直ちに４週齢
Wistar 系雄性ラット背部皮下組織内に埋入，縫合した。

School of Medical and Dental Sciences

１，２，４週後に移植体を周囲結合組織とともに摘出し，Go Hinata

カコジル酸緩衝 2.5% グルタルアルデヒド固定液で 24 時間浸漬固定した。その後，10％次亜塩素酸ナトリウム溶【緒液に浸漬することで周囲結合組織を除去し，被験材表面

言】

における析出物の微細構造を走査電子顕微鏡（SEM:S2300，日立）にて観察するとともに，波長分散型マイ近年，Mineral Trioxide Aggregate（MTA）をはじ

クロアナライザー（EPMA: EPMA1610，島津）による組めとするケイ酸カルシウム系歯内療法用材料は，硬化体成分析を行った。さらに，結合組織と材料の界面におけからの Ca2+，OH － などのイオン放出に基づく生体機能る元素分布分析のために，結合組織と材料を一塊にして性を示すことが知られており，直接覆髄法で従来の水酸取り出し，臨界点乾燥，樹脂包埋後，組織−材料界面部化カルシウム製剤と同等以上の臨床成績を示すとの報告のカルシウムとリンの分布について EPMA によるマッピもなされている 1, 2）。また，現在では様々なケイ酸カルング分析を行った。なお，本研究は新潟大学動物実験倫

シウム系歯内療法用材料が開発，市販されているが，こ理委員会の承認を得て実施された（承認番号：207 号３）。

れらの材料の生体内での挙動に関する知見は未だ十分と【結果と考察】はいえない。そこで，本研究では材型の異なるケイ酸カルシウム系覆髄材をラット背部皮下組織に埋入し，結合組織と接する材料表面における析出物の微細構造学的観SEM 観察において，各種実験材料表面に類球形の析察ならびに組成分析を行った。さらに，結合組織と材料出物が生成された。析出物の径は経時的に増大する傾向表１材料

本研究で用いた材料の成分表

製造業者

成分

ProRoot MTA

粉：ケイ酸カルシウム（C3S，C2S），アルミン酸三カルシウム，酸化ビス
Dentsply Tulsa Dental,
マス，硫酸カルシウム
Tulsa, OK, USA
液：精製水

TheraCal LC

ペースト：酸化カルシウム，Ⅲ型ポルトランドセメント粉末，ストロンチウ
Bisco,
ムガラス，フュームドシリカ，硫酸バリウム，酸化バリウムジルコニウム，
Schaumburg, Il, USA
レジン（Bis-GMA，PEGDMA）

試作ケイ酸カルシウム
セメント

日本歯科薬品，下関

粉：ケイ酸三カルシウム，酸化ジルコニウム，硫化カルシウム
液：純水，メチルセルロース類－ 43 －44

新潟歯学会誌

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：2016

を示し，４週後で White ProRoot MTA 群では約 10µmもカルシウムイオンの放出に基づく生体機能性を生体内程度であったが，試作覆髄材群では約５µm，TheraCalで発揮していることが示唆された。また，析出物の形状

LC 群では約３µm であり，White ProRoot MTA 群にの相違は，各材料の組成やカルシウム放出量の相違と関比べ，試作覆髄材群および TheraCal LC 群では析出物連することが推測された。の径が小さくなる傾向が認められた。また，EPMA 分【結析によりこれら析出物がカルシウムおよびリンを主たる構成元素とすることが確認された（図１）。また，結合論】

組織と材料の界面部の EPMA によるマッピング分析に

ケイ酸カルシウム系覆髄材をラット皮下組織内に移植おいても，カルシウムおよびリンの高濃度領域がほぼ一すると，結合組織と接する材料表面にリン酸カルシウム致して観察された（図２）。

結晶様構造物が析出することが示された。

ケイ酸カルシウム系歯内療法用材料をリン酸含有生理食塩水（PBS）中に浸漬するとアパタイトを含むリン酸
3）カルシウムが形成されることが報告されている 。本研【参 考 文 献】

究の結果から，生体内においても結合組織と接した各種

１）Okiji T, Yoshiba K: Reparative dentinogenesis

ケイ酸カルシウム系覆髄材の表面にカルシウムとリンをinduced by mineral trioxide aggregate: a review

含む結晶様構造物が析出することが観察され，各材料とfrom the biological and physicochemical pointsof view. Int J Dent 2009: 464280,
Doi:10.1155/2009/464280, 2009.
２）Hilton TJ, Ferracane JL, Mancl L: Comparisonof CaOH with MTA for direct pulp capping: aPBRN randomized clinical trial. J Dent Res, 92:
16S-22S, 2013.
３）Han L, Okiji T: Bioactivity evaluation of three

図１．‌材料表面の微細構造学的観察と成分分析（14 日経過例）
各被験材表面に類球形の析出物が観察される（a, ProRoot
MTA; b, TheraCal LC; c, 試作ケイ酸カルシウムセメント）。
成分の定性分析の結果は，これらの析出物がカルシウムとリンを豊富に含む構造物であることを示している。
（bar: 10µm）

calciumsilicate-based endodontic materials. Int
Endod J, 46: 808-814, 2013.

図２．‌ProRoot MTA と組織界面部における成分分布分析（14 日経過例）
結合組織と材料界面部の SEM 像（a）。マッピング分析によりカルシウム（b）とリン（c）の高濃度領域が一致して観察される。

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