1問1答 論文 保存修復

1ステップボンディングは「乾かしてから」——ウェットボンディングは、ここでは逆効果だった

1問1答 論文 保存修復

保存修復|接着・1ステップセルフエッチ・象牙質の乾燥

「象牙質は乾かしすぎない」——ウェットボンディングは、学生時代にそう叩き込まれた作法です。ところが1ステップのセルフエッチ接着材では、その作法が裏目に出ることを示した研究があります。牛歯の象牙質に5製品を塗り、10秒エアブローした面濾紙で水分を吸っただけの面を比べたところ、5製品のうち4製品で接着強さが有意に低下しました(下げ幅は製品差が大きく、最大で約半分、小さいものは約2割)。ただし1製品だけは、どちらでもびくともしませんでした。

論文
Influence of moisture conditions on dentin bond strength of single-step self-etch adhesive systems
著者
Chiba Y, Rikuta A, Yasuda G, Yamamoto A, Takamizawa T, Kurokawa H, Ando S, Miyazaki M
掲載
Journal of Oral Science 2006;48(3):131–137(日本大学歯学部 保存修復学講座ほか)
種類
実験室研究(in vitro・ウシ下顎前歯・せん断接着試験・各群n=10)
PMID
17023745

「乾かしすぎるな」は、どの接着材の話だったか

象牙質接着で最初に習うのは、たいてい「乾燥させすぎない」でした。リン酸で脱灰したコラーゲン線維は、水を失うと自分の重さで潰れてしまう。潰れた網目にはモノマーが入っていけず、樹脂含浸層が育たない。だから濾紙で軽く押さえる程度にとどめ、しっとりした面に塗る——ウェットボンディングの理屈です。

ただしこの理屈が成り立つのは、リン酸でエッチングして洗い流すという前提があるからです。原著も、ワンボトル型(セルフプライミング型)の接着材は象牙質のブロット乾燥を要求する、と整理しています。

では、洗い流さない1ステップのセルフエッチ接着材ではどうか。この世代は酸性モノマーがスメア層を溶かしながら同時に浸透していく設計で、液そのものに水が含まれています。ここに外から水を足したら、助けになるのか、邪魔になるのか。著者らは、そこだけを変えて測りに行きました。

同じ牛歯を、乾かすか湿らせるかだけで分けた

使ったのは2〜3歳のウシ下顎前歯。唇側を240番の耐水ペーパーで削って平らな象牙質面を出し、常温重合レジンに包埋して、最後に600番で仕上げます。1分間の超音波洗浄でデブリを落とし、水道水で洗い流したうえで、条件が2つに分かれます。

ひとつはDry条件=オイルフリーの圧縮空気で10秒間乾燥。もうひとつはWet条件=濾紙で水分を吸い取るだけ。どちらも水洗直後なので、違いは「表面に残した水の量」だけです。ここから先は、どちらもメーカー指示どおりに接着材を塗り、直径4.0mm・高さ2.0mmのテフロン型にコンポジットレジンを詰めて40秒間光照射します。24時間37℃の蒸留水に置いたあと、クロスヘッドスピード1.0mm/分でせん断試験にかけました。

試したのは当時の1ステップ製品5つ——AP(Adper Prompt L-Pop/3M ESPE)、CT(クリアフィル トライエスボンド/クラレ)、FB(フルオロボンド シェイクワン/松風)、GB(G-ボンド/ジーシー)、OF(ワンアップボンドF プラス/トクヤマ)。このうちFBとOFは2液を等量混和するタイプ、APも赤と黄のブリスターの液を混ぜて活性化するタイプで、単一ボトルはCTとGBだけです(原著の呼び方 single-application は「プライマーとボンドを1工程に統合した」という意味で、ボトルが1本という意味ではありません)。各群10本ずつ。

設計のうまさ: 材料も術者も照射も揃えたうえで、「乾かすか、湿らせるか」だけを入れ替えた。だから差が出れば、それは水分条件が生んだ差だと言い切れる。

結果:4製品が有意に低下、1製品だけ差が出なかった

Dry条件の接着強さは13.9〜18.2MPaの範囲に収まりました。ところがWet条件では7.1〜18.4MPaと、下側が大きく崩れます

0 8 16 24 象牙質せん断接着強さ (MPa) 14.6 7.1 18.2 18.4 14.5 8.2 13.9 10.1 14.0 11.0 AP(Adper Prompt L-Pop) CT(クリアフィル トライエス) FB(フルオロボンド シェイクワン) GB(G-ボンド) OF(ワンアップボンドF プラス) エアブローで10秒乾燥(Dry) 濾紙で水分を吸うだけ(Wet) 各群n=10・24時間水中保管後のせん断試験。標準偏差は1.5〜3.0MPa。CT以外の4製品は湿潤で有意に低下(p<0.05)
象牙質の水分条件別のせん断接着強さ。CT(クリアフィル トライエスボンド)だけが湿潤との差を検出されなかった

下げ幅は製品でまったく違いました。いちばん大きかったのはAPで14.6→7.1MPa(約51%減)、次いでFBが14.5→8.2MPa(約43%減)。一方GBは13.9→10.1MPa(約27%減)、OFは14.0→11.0MPa(約21%減)で、「半減」と呼べるのはAPだけです。ただし4製品とも低下は有意でした(p<0.05)。原著の言い方も「significantly lower」であって、半減とは書いていません。

そしてCTだけは18.2→18.4MPaと、有意差が検出されませんでした(Table 3で唯一「有意差なし」の印が付いた製品)。標準偏差が1.1〜3.0MPaあることを踏まえると、「まったく動かなかった」というより「差が見つからなかった」と読むのが正確です。

破断面の観察も同じ方向を指しています。Wet条件では接着界面での破断(アドヒーシブフェイラー)が支配的でした。FE-SEMで界面を覗くと、Wetで接着強さが落ちた製品では接着材と象牙質のあいだに隙間が見えたのに対し、CTには隙間が見当たりませんでした。数字と、目に見える界面の姿が一致しています。

なお原著の中には小さなズレがあります。Abstractは「GB・FB・OFで有意に低かった」と書いていますが、本文のResultsは「CTを除くすべての接着システムで有意に低かった」とし、Table 3でも有意差なしの印が付くのはCT行だけです。ここでは表と本文Resultsに合わせて「CT以外の4製品」と読みました。

なぜ水が邪魔をするのか、なぜCTだけ平気だったのか

1ステップのセルフエッチ材は、酸性モノマー・親水性モノマー・疎水性モノマー・水・溶媒を少ない工程にまとめた、いわば無理のある混合物です。そこへ外から水が足されると、酸性モノマーの濃度が下がって脱灰する力が鈍り、余分な水が残ったまま光照射されれば重合が不十分になります。原著が挙げるのも「過剰な水による接着材の不完全な重合」で、SEMで見えた「接着材と象牙質のあいだの隙間」は、その帰結と読めます。

では、なぜCTだけ動じなかったのか。ここがこの論文のいちばん面白いところです。原著の説明は化学の話でした——リン酸系の機能性モノマーは、臨床で現実的な作用時間のうちにハイドロキシアパタイトへ化学結合する能力が高く、しかもそこで生じるカルシウム塩が極めて難溶性である。そしてadhesion-decalcification conceptによれば、酸性分子のカルシウム塩が溶けにくいほど、ハイドロキシアパタイト基質への分子接着は強く安定になります。だからCTでは水分条件によらず接着強さが変わらなかった、というのが著者らの解釈です。

つまり効いているのは「1ステップかどうか」という分類ではなく、そのボトルにどの機能性モノマーが入っているか。同じ括りの中に、水に弱い製品と、化学結合で踏みとどまる製品が同居していたわけです。

明日の臨床へ——手癖ではなく、ボトルの説明書で決める

第一に、1ステップのセルフエッチを使うなら、象牙質はしっかりエアブローしてから塗る。原著の結論もそのままで、「試験した接着システムには象牙質面のエアドライが適切である」と述べています。

第二に、「ウェットボンディング」を全部の接着材に持ち込まない。あの作法はリン酸エッチング&リンス系のためのもので、洗い流さない世代にそのまま適用すると、この研究では接着強さが有意に落ちました(実験室での話であり、口の中で同じ幅の差が出るかは別問題です)。

第三に、製品ごとに水への強さが違うと知っておくこと。分類(1ステップ・セルフエッチ)ではなく、いま自分の手にあるボトルの説明書が正解を持っています。

そして現実的な話をひとつ。窩洞内は、平らな試験片よりずっと乾かしにくい場所です。隅角や歯肉側のマージンにブローが届いているか——バキュームの位置、ラバーダムやバキューム装置での隔離、ブローの角度。乾かすと決めたなら、乾く条件を先に作ってから塗る、ということになります。

つまり: 1ステップのセルフエッチは、ブローしてから塗る。ウェットボンディングはリン酸エッチング世代の作法であって、万能の作法ではない。
ここだけ、冷静に補助線
ウシ歯を平らに削った面での実験室研究で、n=10・24時間後のせん断試験です。窩洞形態のストレスも、象牙細管の向きも、髄圧も、口腔内の温湿度も再現していません。標準偏差が平均の1〜2割(湿潤のAPだけは約4割)あることも、点推定だけを並べた図では見えない部分です。原著自身も「せん断も引張も口腔内の複雑な力を十分には再現できず、接着強さの数値そのものにはあまり意味がないかもしれない」と断り、さらに「本研究の結果は実験室条件で得られたものであり、同じ傾向が生体内で起きるかどうかはこれから確かめるべきこと」と明記しています。製品も2006年当時のものです。それでも「洗い流さない接着材に、外から水を足してよいことはあまり無い」という骨格は、いまも使える補助線です。

今日のひとこと

「象牙質は湿らせておく」は、リン酸エッチングを使う世代の作法。1ステップのセルフエッチでは、5製品中4製品が湿潤面で接着強さを有意に落とした。唯一動じなかった製品の説明は、リン酸系機能性モノマーがハイドロキシアパタイトと化学結合し、その塩が難溶性であること——つまり分類ではなく組成の話である。乾かすか湿らせるかを決めるのは自分の手癖ではなく、いま手に持っているボトルの説明書である。

出典:Chiba Y, Rikuta A, Yasuda G, Yamamoto A, Takamizawa T, Kurokawa H, Ando S, Miyazaki M. Influence of moisture conditions on dentin bond strength of single-step self-etch adhesive systems. J Oral Sci. 2006;48(3):131-137. PMID: 17023745
本記事は論文の要点を医療従事者向けにまとめた解説です。臨床判断は原著と最新のエビデンスをご確認ください。