Сравнительная оценка высвобождения ионов кальция двумя коммерчески доступными материалами для покрытия пульпы в разные временные периоды: in vitro исследование

ВВЕДЕНИЕ. Витальная терапия пульпы является важным направлением в восстановительной стоматологии, позволяя сохранить жизнеспособность пульпы и стимулировать репарацию твердых тканей зуба. Современные материалы для покрытия пульпы, в частности силикатные цементы, способствуют образованию дентинного мостика и реминерализации тканей. TheraCal LC и ApaCal ART – два коммерчески доступных материала, обладающие биоактивными свойствами и способностью высвобождать ионы кальция, что способствует заживлению пульпы. Однако в литературе имеется ограниченное количество данных о биоактивности ApaCal ART. Настоящее in vitro исследование направлено на сравнительную оценку высвобождения ионов кальция из TheraCal LC и ApaCal ART с использованием метода титрования ЭДТА. Нулевая гипотеза предполагает отсутствие статистически значимых различий между исследуемыми материалами.
ЦЕЛЬ. Оценить высвобождение ионов кальция из TheraCal LC и ApaCal ART в in vitro условиях с использованием метода титрования ЭДТА, учитывая ограниченное количество данных в литературе о биоактивных свойствах ApaCal.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Настоящее in vitro исследование проводилось в соответствии с принципами надлежащей лабораторной практики и было одобрено институциональным этическим комитетом (номер одобрения: [DYPDCH/DPU/EC/582/142/2023]). Были подготовлены 20 цилиндрических образцов (6 мм × 3 мм) с использованием силиконовых форм и разделены на две группы: TheraCal LC (n = 10) и ApaCal ART (n = 10). В каждую форму перед заполнением исследуемым материалом помещалась зубная нить. Световая полимеризация проводилась в соответствии с рекомендациями производителя: TheraCal LC – 20 секунд, ApaCal ART – 40 секунд. Образцы взвешивались для стандартизации, после чего инкубировались в деионизированной воде при температуре 37°C и влажности 100% в течение 24 часов. Образцы погружали в 5 мл дистиллированной воды и проводили анализ через 24 часа, 7 и 21 день. На каждом этапе раствор заменяли свежим, а концентрацию ионов кальция определяли методом титрования ЭДТА. Статистическая обработка данных выполнялась с использованием IBM SPSS® Statistics 21.0. Внутригрупповые сравнения проводились с использованием дисперсионного анализа повторных измерений (ANOVA) с последующим тестом Тьюки, межгрупповые сравнения – с помощью непарного t-теста. Уровень статистической значимости – p < 0,05.
ВЫВОДЫ. Исследование показало, что TheraCal LC и ApaCal ART увеличивали высвобождение ионов кальция со временем, достигая пика на 21-й день. TheraCal LC высвобождал значительно больше ионов кальция на всех этапах и может быть предпочтительным для непрямого покрытия пульпы благодаря стимулирующему воздействию на твердые ткани.

1. Marovic D., Tarle Z., Hiller K.A., Müller R., Rosentritt M., Skrtic D., Schmalz G. Reinforcement of experimental composite materials based on amorphous calcium phosphate with inert fillers. Dent Mater. 2014;30(9):1052–1060. https://doi.org/10.1016/j.dental.2014.06.001

2. Kumar N.K., Geervani V.S., Kumar R.S.M., Singh S., Abhishek M., Manimozhi M. Data-driven dentistry: Computational revelations redefining pulp capping. J Conserv Dent Endod. 2024;27(6):649–653. https://doi.org/10.4103/JCDE.JCDE_268_24

3. Nangia U., Mala K., Shetty N., Natarajan S., Shenoy R. Histological analysis of human pulp following direct pulp capping with different materials: An ex vivo study. J Conserv Dent. 2021;24(6):585–588. https://doi.org/10.4103/jcd.jcd_486_21

4. Koutroulis A., Kuehne S.A., Cooper P.R., Camilleri J. The role of calcium ion release on biocompatibility and antimicrobial properties of hydraulic cements. Sci Rep. 2019;9(1):19019. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55288-3

5. Nakamura K., Abe S., Minamikawa H., Yawaka Y. Calcium charge and release of conventional glass-ionomer cement containing nanoporous silica. Materials. 2018;11(8):1295. https://doi.org/10.3390/ma11081295

6. AAE position statement on vital pulp therapy. J Endod. 2021;47(9):1340–1344. https://doi.org/10.1016/j.joen.2021.07.015

7. Bostanci B., Gezgin O. The in vitro evaluation of calcium and bioactive glass based pulp capping. J Dent Oral Care Med. 2018;4(3):301.

8. Yamamoto S., Han L., Noiri Y., Okiji T. Evaluation of the Ca ion release, pH and surface apatite formation of a prototype tricalcium silicate cement. Int Endod J. 2017;50(Suppl. 2):e73-e82. https://doi.org/10.1111/iej.12737

9. Allam G., Abd El-Geleel O. Evaluating the mechanical properties, and calcium and fluoride release of glassionomer cement modified with chicken eggshell powder. Dent J. 2018;6(3):40. https://doi.org/10.3390/dj6030040

10. Itoh A., Ueno K. Evaluation of 2-hydroxy-1-(2-hydroxy-4-sulpho-1-naphthylazo)-3-naphthoic acid and hydroxynaphthol blue as metallochromic indicators in the EDTA titration of calcium. Analyst. 1970;(1131):583–589. https://doi.org/10.1039/AN9709500583

11. Han L., Kodama S., Okiji T. Evaluation of calcium-releasing and apatite-forming abilities of fast-setting calcium silicate-based endodontic materials. Int Endod J. 2015;48(2):124–130. https://doi.org/10.1111/iej.12290

12. Han L., Okiji T. Bioactivity evaluation of three calcium silicate-based endodontic materials. Int Endod J. 2013;46(9):808–814. https://doi.org/10.1111/iej.12062

13. Akhlaghi N., Khademi A. Outcomes of vital pulp therapy in permanent teeth with different medicaments based on review of the literature. Dent Res J. 2015;12(5):406–417. https://doi.org/10.4103/1735-3327.166187

14. Saghiri M.A., Asatourian A., Garcia-Godoy F., Sheibani N. Effect of biomaterials on angiogenesis during vital pulp therapy. Dent Mater J. 2016;35(5):701–709. https:// doi.org/10.4012/dmj.2015-332

15. Beegum M.S.F., George S., Anandaraj S., Sumi Issac J., Khan S.N., Ali Habibullah M. Comparative evaluation of diffused calcium and hydroxyl ion release from three different Indirect pulp capping agents in permanent teeth – An in vitro study. Saudi Dent J. 2021;33(8):1149–1153. https://doi.org/10.1016/j.sdentj.2021.02.004

16. Arandi N.Z., Rabi T. TheraCal LC: From biochemical and bioactive properties to clinical applications. Int J Dent. 2018;2018:3484653. https://doi.org/10.1155/2018/3484653

17. Gandolfi M.G., Siboni F., Botero T., Bossù M., Riccitiello F., Prati C. Calcium silicate and calcium hydroxide materials for pulp capping: biointeractivity, porosity, solubility and bioactivity of current formulations. J Appl Biomater Funct Mater. 2015;13(1):43–60. https://doi.org/10.5301/jabfm.5000201

18. Estrela C., Holland R. Calcium hydroxide: study based on scientific evidences. J Appl Oral Sci. 2003;11(4):269–282. https://doi.org/10.1590/s1678-77572003000400002

19. Camilleri J. Hydration characteristics of Biodentine and Theracal used as pulp capping materials. Dent Mater. 2014;30(7):709–715. https://doi.org/10.1016/j.dental.2014.03.012

20. Savas S., Botsali M.S., Kucukyilmaz E., Sari T. Evaluation of temperature changes in the pulp chamber during polymerization of light-cured pulp-capping materials by using a VALO LED light curing unit at different curing distances. Dent Mater J. 2014;33(6):764–769. https://doi.org/10.4012/dmj.2013-274

21. Gandolfi M.G., Siboni F., Prati C. Chemical-physical properties of TheraCal, a novel light-curable MTA-like material for pulp capping. Int Endod J. 2012;45(6):571–579. https://doi.org/10.1111/j.1365-2591.2012.02013.x

22. Bryan T.E., Khechen K., Brackett M.G., Messer R.L., El-Awady A., Primus C.M. et al. In vitro osteogenic potential of an experimental calcium silicate-based root canal sealer. J Endod. 2010;36(7):1163–1169. https://doi.org/10.1016/j.joen.2010.03.034

23. Anthrayose P., Aggarwal A., Yadav S., Nawal R.R., Talwar S. Microscopic and elemental characterization of hydrated dental pulp capping agents. J Conserv Dent. 2021;24(5):496–501. https://doi.org/10.4103/jcd.jcd_460_21

24. Al-Saudi K.W. A paradigm shift from calcium hydroxide to bioceramics in direct pulp capping: A narrative review. J Conserv Dent Endod. 2024;27(1):2–10. https:// doi.org/10.4103/jcd.jcd_241_23

25. Okabe T., Sakamoto M., Takeuchi H., Matsushima K. Effects of pH on mineralization ability of human dental pulp cells. J Endod. 2006;32(3):198–201. https://doi.org/10.1016/j.joen.2005.10.041

26. Bjørndal L. Indirect pulp therapy and stepwise excavation. Pediatr Dent. 2008;30(3):225–229.

27. King M. Preserving the vital pulp in operative dentistry. Dent Update. 2003;30(3):159.

28. Iyer J.V., Kanodia S.K., Parmar G.J., Parmar A.P., Asthana G., Dhanak N.R. Comparative evaluation of different direct pulp capping agents in carious tooth: An in vivo study. J Conserv Dent. 2021;24(3):283–287. https://doi.org/10.4103/jcd.jcd_71_21