การศึกษาเปรียบเทียบการตอบสนองของเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ต่อวัสดุซ่อมรอยทะลุรากฟัน 3 ชนิด: การศึกษาในห้องปฏิบัติการ
Comparative Study of Human Periodontal Ligament Fibroblasts Response to Three Different Perforation Repair Materials: An In Vitro Study
Keywords:
การทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์, มิเนอรัลไตรออกไซด์แอกกรีเกต, รอยทะลุรากฟัน, วัสดุซ่อมรอย ทะลุรากฟัน, เซลล์เอ็นยึดปริทันต์, แคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์, ไบโอแอคทีฟกลาส, Bioactive glass, Calcium silicate cement, Cytotoxicity test, Human periodontal ligament fibroblasts, Mineral trioxide aggregate,, Repair materials, Root canal perforationAbstract
วัตถุประสงค์: ประเมินสมบัติทางชีวภาพของวัสดุซ่อมรอยทะลุรากฟันที่มีขายในประเทศไทย คือ ไวท์โปร รูทเอ็มทีเอ (ไวท์เอ็มทีเอ) ไอรูทบีพีพลัส (ไอรูทบีพี) และ นิชิกะคาแนลซีลเลอร์บีจีมัลติ (นิชิกะ) วัสดุอุปกรณ์และวิธีการ: วัสดุทั้ง 3 ชนิดได้รับการเจือจางเป็น 4 ความเข้มข้น คือ ร้อยละ 20, 2, 0.2 และ 0.02 จากนั้น นำไปสัมผัสกับเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์ในถาดเพาะเลี้ยงเซลล์ 96 หลุมเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ประเมินผลในห้องปฏิบัติการโดยใช้วิธีเอ็มทีที เอสเซ (MTT assay; 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, Sigma, St Louis, MO) ผลการศึกษา: ร้อยละความมีชีวิตของเซลล์ทดสอบภายหลังสัมผัสวัสดุทดสอบมีค่า 67.44 ± 13.44 ถึง 107.72 ± 18.52 สำหรับไวท์เอ็มทีเอ 76.00 ± 12.70 ถึง110.05 ± 16.72 สำหรับไอรูทบีพี และ104.42 ± 11.65 ถึง 117.97 ± 13.74 สำหรับนิชิกะ ซึ่งนิชิกะมีความเป็นพิษน้อยกว่ากลุ่มควบคุมบวกในทุกระดับความเข้มข้น (p < 0.05) แต่เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมลบ นิชิกะเป็นวัสดุชนิดเดียวที่มีพิษต่อเซลล์น้อยกว่าในทั้ง 4 ความเข้มข้น (p < 0.05) นอกจากนี้ ในทุกระดับความเข้มข้นของไวท์เอ็มทีเอมีความเป็นพิษมากกว่านิชิกะ (p < 0.05) ขณะที่ไอรูทบีพีในระดับความเข้มข้นร้อยละ 20 พบว่าร้อยละความมีชีวิตของเซลล์เหลือน้อยกว่านิชิกะ (p < 0.05) สรุป: นิชิกะมีแนวโน้มทำให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ตํ่าที่สุด ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจเป็นวัสดุที่มี ความเข้ากันได้ทางชีวภาพดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับไวท์เอ็มทีเอ และไอรูทบีพี Abstract Objective: To evaluate the cytocompatibility of three perforation repair materials available in Thailand: ProRoot® MTA, iRoot® BP+, and Nishika Canal Sealer BG Multi (CS-BG). Materials and Methods: The three materials were diluted into four concentrations: 20%, 2%, 0.2%, and 0.02%. The materials were then exposed to human periodontal ligament fibroblasts in a 96-well cell culture plate for 24 hours. The evaluation was conducted in vitro using the MTT assay (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, Sigma, St. Louis, MO). Results: The percentage of cell viability after exposure ranged from 67.44 ± 13.44 to 107.72 ± 18.52 for ProRoot® MTA, 76.00 ± 12.70 to 110.05 ± 16.72 for iRoot® BP+, and 104.42 ± 11.65 to 117.97 ± 13.74 for CS-BG. All materials exhibited lower toxicity than the positive control group at all concentration levels (p < 0.05). However, when compared to the negative control group, CS-BG was the only material that demonstrated significantly lower cytotoxicity at all four concentrations (p < 0.05). Additionally, at all tested concentrations, ProRoot® MTA showed significantly higher toxicity than CS-BG (p < 0.05). For iRoot® BP+, the 20% concentration resulted in lower cell viability compared to CS-BG (p < 0.05). Conclusions: The CS-BG exhibited the lowest cytotoxicity among the tested materials, suggesting that it may be the most biocompatible compared to ProRoot® MTA and iRoot® BP+.Downloads
References
Fuss Z, Trope M. Root perforations:classification and treatment choices based on prognostic factors. Endod Dent Traumatol. 1996;12(6):255-64.
Alhadainy HA. Root perforations. A review of literature. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1994;78(3):368-74.
Lee SJ, Monsef M, Torabinejad M. Sealing ability of a mineral trioxide aggregate for repair of lateral root perforations. J Endod. 1993;19(11):541-4.
Torabinejad M, Parirokh M. Mineral trioxide aggregate: a comprehensive literature review--part II: leakage and biocompatibility investigations. J Endod. 2010;36(2):190-202.
Main C, Mirzayan N, Shabahang S, Torabinejad M. Repair of root perforations using mineral trioxide aggregate: a long-term study. J Endod. 2004;30(2):80-3.
Torabinejad M, Chivian N. Clinical applications of mineral trioxide aggregate. J Endod. 1999;25(3):197-205.
Parirokh M, Torabinejad M. Mineral trioxide aggregate: a comprehensive literature review--Part I: chemical, physical, and antibacterial properties. J Endod. 2010;36(1):16-27.
Öncel Torun Z, Torun D, Demirkaya K, Yavuz ST, Elçi MP, Sarper M, Avcu F. Effects of iRoot BP and white mineral trioxide aggregate on cell viability and the expression of genes associated with mineralization. Int Endod J. 2015;48(10):986-93.
Mahgoub N, Alqadasi B, Aldhorae K, Assiry A, Altawili ZM, Tao H. Comparison between iRoot BP Plus (EndoSequence Root Repair Material) and Mineral Trioxide Aggregate as Pulp-capping Agents: A Systematic Review. J Int Soc Prev Community Dent. 2019;9(6):542-52.
Tomer A, Kumari D, Rastogi D, Cecilia LL, Singh D, Tyagi A. Bioceramics in Endodontics-A Review. Int J Appl Dent Sci. 2020;6:588-94.
Profeta AC, Prucher GM. Bioactiveglass in Endodontic Therapy and Associated Microsurgery. Open Dent J. 2017;11:164-70.
Washio A, Morotomi T, Yoshii S, Kitamura C. Bioactive Glass-Based Endodontic Sealer as a Promising Root Canal Filling Material without Semisolid Core Materials. Materials (Basel). 2019;12(23):3967. doi: 10.3390/ma12233967.
Ricucci D, Siqueira JF, Jr. Fate of the tissue in lateral canals and apical ramifications in response to pathologic conditions and treatment procedures. J Endod. 2010;36(1):1-15.
Murata K, Washio A, Morotomi T, Rojasawasthien T, Kokabu S, Kitamura C. Physicochemical Properties, Cytocompatibility, and Biocompatibility of a Bioactive Glass Based Retrograde Filling Material. Nanomaterials (Basel). 2021;11(7):1828. doi: 10.3390/nano11071828.
Aka A, Matsuura T, Yoshimura A. An Evaluation of the Cytocompatibility of Endodontic Bioceramics in Human Periodontal-Ligament-Derived Cells. J Funct Biomater. 2024;15(8):231. doi: 10.3390/jfb15080231.
ISO. ISO 10993-12:2021 Biological evaluation of medical devices – Part 12: Sample preparation and reference materials. Geneva: International Organization for Standardization;2021.
ISO. ISO 10993-5 Biological Evaluation of Medical Devices – Part 5: Tests for In vitro Cytotoxicity. Geneva: International Organization for Standardization; 2009.
Kettering JD, Torabinejad M. Cytotoxicity of root canal sealers: a study using HeLa cells and fibroblasts. Int Endod J. 1984;17(2):60-6.
Spångberg L. Biological effects of root canal filling materials. 5. Toxic effect in vitro of root canal filling materials on HeLa cells and human skin fibroblasts. Odontol Revy. 1969;20(4):427-36.
Jiang Y, Zheng Q, Zhou X, Gao Y, Huang D. A comparative study on root canal repair materials: a cytocompatibility assessment in L929 and MG63 cells. ScientificWorldJournal. 2014:2014:463826. doi: 10.1155/2014/463826.
Ma X, Xu H, Chen X, Zou Q, Wang J, Da Y, et al. Modern methods and materials used to treat root perforation: effectiveness comparison. J Mater Sci Mater Med. 2024;35(1):1. doi: 10.1007/s10856-023-06770-y.
Modareszadeh MR, Di Fiore PM, Tipton DA, Salamat N. Cytotoxicity and Alkaline Phosphatase Activity Evaluation of EndoSequence Root Repair Material. J Endod. 2012;38(8):1101-5.
Jo SB, Kim H, Lee H, Kim Y-J, Patel K, Knowles J, et al. Physical Properties and Biofunctionalities of Bioactive Root Canal Sealers In Vitro. Nanomaterials (Basel). 2020;10(9):1750. doi: 10.3390/nano10091750.
Al-Sabawi NA, Al-Jubori SH. Physicalchemical properties and acellular bioactivity of newly prepared nano-tricalcium silicate-58s bioactive glass-based endodontic sealer. J Oral Biosci. 2023;65(4):305-15.
Islam I, Kheng Chng H, Jin Yap AU. Comparison of the Physical and Mechanical Properties of MTA and Portland Cement. J Endod. 2006;32(3):193-7.
Ber BS, Hatton JF, Stewart GP. Chemical Modification of ProRoot MTA to Improve Handling Characteristics and Decrease Setting Time. J Endod. 2007;33(10):1231-4.
De-Deus G, Canabarro A, Alves GG, Marins JR, Linhares AB, Granjeiro JM. Cytocompatibility of the ready-to-use bioceramic putty repair cement iRoot BP Plus with primary human osteoblasts. Int Endod J. 2012;45(6):508-13.
Tay FR, Pashley DH, Rueggeberg FA, Loushine RJ, Weller RN. Calcium phosphate phase transformation produced by the interaction of the portland cement component of white mineral trioxide aggregate with a phosphate-containing fluid. J Endod. 2007;33(11):1347-51.
Thomson TS, Berry JE, Somerman MJ, Kirkwood KL. Cementoblasts maintain expression of osteocalcin in the presence of mineral trioxide aggregate. J Endod. 2003;29(6):407-12.
Skallevold HE, Rokaya D, Khurshid Z, Zafar MS. Bioactive Glass Applications in Dentistry. Int J Mol Sci. 2019;20(23):5960. doi:10.3390/ijms20235960.
Hench LL. The story of Bioglass. J Mater Sci Mater Med. 2006;17(11):967-78.
Hoppe A, Güldal NS, Boccaccini AR. A review of the biological response to ionic dissolution products from bioactive glasses and glass-ceramics. Biomaterials. 2011;32(11):2757-74.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2025 Srinakharinwirot University Dental Journal (E-ISSN 2774-0811)

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เจ้าของบทความต้องมอบลิขสิทธิ์ในการตีพิมพ์แก่วิทยาสาร โดยเขียนเป็นลายลักษณ์อักษรแนบมาพร้อมบทความที่ส่งมาตีพิมพ์ ตามแบบฟอร์ม "The cover letter format" รวมทั้งต้องมีลายมือชื่อของผู้เขียนทุกท่านรับรองว่าบทความดังกล่าวส่งมาตีพิมพ์ที่วิทยาสารนี้แห่งเดียวเท่านั้น