Comparison of Fiber Post Bond Strength to Root Canal Dentin Following Chlorhexidine and Carbodiimide Pretreatment

Authors

1 Professor of Operative and Aesthetic Dentistry, Member of Social Determinant of Oral Health Research Center, ShahidSadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran.

2 Associate Professor, Department of Operative Dentistry, School of Dentistry, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran

3 Postgraduate Student, Department of Operative Dentistry, School of Dentistry, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran

10.22038/jmds.2025.26188

Abstract

Background: Fiber post placement is a common practice for restoring endodontically treated teeth with weakened roots. The use of matrix metalloproteinase (MMP) inhibitors has been suggested to enhance the bond strength between fiber posts and root canal dentin. This study aimed to compare the push-out bond strength of fiber posts after root canal pretreatment with chlorhexidine and carbodiimide.
Methods and Materials: Forty-five intact extracted, human single-rooted teeth (incisors, canines, and premolars) were collected. All specimens were similar in terms of root length and diameter. Teeth were sectioned from the cementoenamel junction (CEJ). The roots were instrumented using the crown-down technique and obturated using the lateral condensation technique. The post space was prepared by removing root canal filling materials with  Gates Glidden drills and Peeso reamers. Specimens were randomly divided into three equal groups according to the applied surface pretreatment technique (n=15): 1) control: no pretreatment, 2) pretreatment with chlorhexidine %2 for 60 seconds, 3) pretreatment with carbodiimide 0.3 M for 60 seconds. Fiber posts were cemented into the canals using a self-adhesive resin cement)DMG - PermaCem2.0 (. Push-out bond strength of the specimens was assessed using a universal testing machine. Bond strength values were compared between the groups using the Kruskal-Wallis test. P-value<0.05 was considered statistically significant.
Results: The push-out bond strength of the chlorhexidine and carbodiimide groups was 2.72 ± 1.86 MPa and 4.91 ± 6.17 MPa, respectively. No statistically significant differences were observed between the push-out bond strength values of fiber posts to root canal dentin in different pretreatment groups (P=0.33).
Conclusion: Pretreatment of root canal surfaces with carbodiimide or chlorhexidine did not significantly affect the immediate push-out bond strength of fiber posts to root canal dentin.
 

Keywords

Full Text

مقدمه

دندان‌های تحت درمان ریشه، اغلب بخش عمده‌ای از ساختار خود را از دست داده و نیازمند تقویت بیشتر جهت افزایش استحکام و گیر ترمیم‌ها هستند.(1) در موقعیت‌های مختلف بالینی، دندان‌های فاقد پالپ با پست ساختگی (custom-made) یا پست پیش‌ساخته (تیتانیوم، استینلس استیل، فایبرگلاس و زیرکونیا) ترمیم می‌شوند. از میان آنها، پست فایبرگلاس، بیشترین کاربردها را دارد، زیرا به آماده‌سازی داخل ریشه‌ای با تهاجم کمتری نیاز داشته و کل فرآیند هم در یک جلسه انجام می‌شود.(2) فایبر پست‌ها غالباً از یک رزین اپوکسی پلیمری تقویت شده با فیبرهای کربن، کوارتز، زیرکونیا، گلاس یا سیلیکا با درجه‌ی تبدیل بالا و با ساختار کراس‌لینک ساخته می‌شوند. این فیبرها موازی محور طولی جهت‌گیری شده و 30 تا 50 درصد ساختار فایبر پست را تشکیل می‌دهند. درجه‌ی بالاتر پلیمریزاسیون با عوامل باندینگ به دلیل ساختار ترانسلوسنت، زیست‌سازگاری و مقاومت به کروژن و زیبایی بیشتر از خصوصیات برجسته‌ی فایبرپست‌ها هستند. فایبر پست با داشتن ضریب الاستیک مشابه عاج در مقایسه با پست فلزی احتمال کمتری برای شکستگی ریشه‌ی تضعیف شده دارد.(3) فایبرپست هایی که با سمان های رزینی سمان می شوند، می توانند نیروها را در امتداد دندان توزیع کرده و مقاومت در برابر شکست دندانهای درمان ریشه شده را بهبود دهند.(4) همزمان، اتصال ناکافی بین فایبر پست و کانال ریشه، سبب ایجاد شکاف در ناحیه‌ی حدفاصل و سست شدن یا از دست رفتن پست می‌شود که دلیل اصلی شکست این ترمیم‌ها نیز می‌باشد.(5)

استحکام باند عاج ریشه‌ای به دلیل لایه‌ی اسمیر ثانویه، کیورینگ دشوار و استرس پلیمریزاسیون بالا، از عاج تاجی کمتر است. تخریب باند میان رزین و عاج در عاج تاجی هم ثابت شده است.(6) از طرف دیگر، اچ کردن عاج، سبب اکسپوز و فعال شدن ماتریکس متالوپروتئینازها می‌شود. ماتریکس متالوپروتئینازهای 2، 8 و 9 (MMP-2، MMP-8 و MMP-9) در عاج تاجی و ریشه‌ای وجود داشته و نیز مسئول تخریب کلاژن اکسپوز شده در حد فاصل عاج و رزین هستند. مهارکننده‌های ماتریکس متالوپروتئینازها نیز برای ایجاد ثبات در لایه‌ی هیبریدی استفاده شده‌اند.(7)

اغلب آزمایشات طراحی شده برای تقویت دوام باند عاجی از طریق مهار آنزیم با کاربرد کلرهگزیدین انجام شده‌اند. کلرهگزیدین عامل آنتی‌میکروبیال قوی و مهارکننده‌ی غیراختصاصی ماتریکس متالوپروتئینازها بوده و از تخریب باند عاجی ممانعت کرده و سبب مهار مؤثر MMP-2، MMP-8، MMP-9 و نیز سیستئین کاتپسین می‌شود. اخیراً یک عامل کراس‌لینک کلاژن منحصر به فرد با حداقل سمیت سلولی در درمان‌های دندانپزشکی با نام کربودی‌ایمید (carbodiimide) محبوبیت یافته است. کربودی‌ایمید جدیدترین پروتئین کراس‌لینک غیراختصاصی است که باندهای آمیدی بین گروه‌های آمینی و کربوکسیل بر روی مولکول کلاژن برقرار کرده و توانایی غیرفعال‌سازی سایت‌های کاتالیتیک ماتریکس متالوپروتئینازها را دارد.(8)

یکی از روش‌های عملی افزایش استحکام باند طولانی‌مدت، کاربرد ماده‌ی کربودی‌ایمید است. کربودی‌ایمید ایزومر باثباتی است که از طریق تغییر شکل سه‌بعدی ماتریکس پروتئینازها، بخش کاتالیست آنها را غیرفعال می‌کند. برخی مطالعات درباره‌ی اثرات کاربرد کربودی‌ایمید بر عاج تاجی اچ شده و نیز درباره‌ی اثرات آن در ترمیم‌های گلاس‌آینومر تقویت شده با رزین انجام شده‌اند.(9)

تحقیق حاضر با هدف مقایسه‌ی اثرات دو روش آماده‌سازی سطح عاج ریشه‌ای با کربودی‌ایمید و کلرهگزیدین در مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال ریشه در شرایط آزمایشگاهی انجام شد.

 

مواد و روش ها

در این تحقیق، تعداد 45 دندان کشیده شده، بدون پوسیدگی و تک‌ریشه‌ای با طول و قطر ریشه‌ای مشابه (شامل سنترال ماگزیلا، کانین ماگزیلا و مندیبل و پره مولر ماگزیلا و مندیبل) انتخاب و تحقیق بر روی آنها انجام شد. دندان‌ها با کمک اسکیلر از هرگونه رسوبات جرم و بافت نرم، پاک شده و تا زمان انجام آزمایشات در محلول تیمول 1/0 درصد و در دمای اتاق (Cº 25)، نگهداری شدند.

متعاقب شستشوی 5 دقیقه‌ای دندان‌ها با استفاده از آب و برای حذف محلول تیمول، تاج آنها با هندپیس با سرعت بالا و فرز الماسی فیشور بلند (تیزکاوان، تهران، ایران) به همراه کاربرد اسپری آب از 1 میلی‌متر انسیزالی‌تر از CEJ قطع گردید. اپکس دندان‌ها با استفاده از کامپوزیت فلو Denfil (Vericum Labratories, Ltd, Anyang, Korea) سیل گردید تا از مواد پرکننده‌ی کانال درون ریشه نگهداری شده، سیل اپیکالی برقرار شده و از استانداردسازی نمونه‌ها حین انجام مراحل مختلف آماده‌سازی اطمینان حاصل شود. سپس، با استفاده از K فایل (NIC; Shenzhen Superline Technology Co. Ltd, Shanghai, China) شماره‌ی 15، طول کارکرد کانال‌های ریشه به میزان mm1 کوتاه‌تر از اپیکال فورامن تعیین شد. آماده‌سازی کانال‌های ریشه‌ی دندان‌ها با روش crown-down و با اندوموتور روتاری انجام شد. کانال‌های ریشه با سرنگ حاوی محلول سالین فیزیولوژیک (شرکت داروسازی شهید قاضی، ایران) در هر تعویض فایل شسته شده و بعد از پاک‌سازی، با استفاده از 5 میلی‌لیتر هیپوکلریت سدیم 5/0 درصد به مدت 1 دقیقه و با آب مقطر (کیمیا تهران، ایران) شستشو شدند. پس از خشک کردن کانال‌های آماده شده با paper point (Meta Biomed, Chungbuk, Korea) مناسب، کانال‌های ریشه با روش تراکم جانبی و با گوتاپرکای تیپر (Gutta Percha Points, Suredent Corporation, Kyeunggi-do, Korea) و سیلر (Adseal; Meta Biomed Co., Cheongju, Korea) پر شدند. گوتاپرکا با سیلر پوشیده شده و درون کانال ریشه قرار داده شد تا به طول کارکرد برسد. بخش کرونالی گوتاپرکا با استفاده از پروب داغ حذف شد. متعاقب آن، کانال‌های ریشه‌ی پرشده به مدت 72 ساعت در انکوباتور با دمای Cº37 نگه داشته شدند. پس از آن، آماده‌سازی فضای پست با استفاده از گیتس و پیزو (Mani, Tochigi, Japan) طوری انجام شد که 4 تا 5 میلی متر گوتاپرکا در انتهای اپیکال کانال باقی بماند. کانال‌های ریشه با محلول سالین شستشو داده شده و با پوینت‌های کاغذی خشک شدند. در این تحقیق، از فایبر پست آنجلوس (Reforpost Glass Fiber Brazil) استفاده شده و برای اتصال فایبر پست به عاج کانال‌های ریشه در تمام دندان‌ها هم از سمان رزینی سلف ادهزیو دوال کیور DMG (DMG PermaCem2.0 Germany) استفاده شد. ریشه‌های مورد بررسی طبق روش آماده‌سازی سطح پست، در 3 گروه 15 تایی تقسیم شدند.  

گروه اول (گروه کنترل): در این گروه، عاج ریشه‌ای آماده‌سازی سطحی نشد.

گروه دوم: در این گروه، برای آماده‌سازی عاج ریشه‌ای و پس از حذف آب و رطوبت توسط میکروبراش از روی سطح عاج، پیش‌درمانی با محلول کربودی‌ایمید 3/0 مول (Sigma Aldrich. St Louis MO, USA) به مدت 60 ثانیه انجام شد و محلول اضافی با میکروبراش از سطح حذف شد و رطوبت سطحی بر روی آن باقی گذاشته شد.

گروه سوم: در این گروه و پس از حذف آب و رطوبت با میکروبراش از روی سطح عاج، پیش‌درمانی با محلول کلرهگزیدین 2% (CHX, USA Dent Ultra Consepsis) به مدت ٦٠ ثانیه و با استفاده از میکروبراش با حرکات جارویی انجام شد. اضافات محلول توسط میکروبراش از سطح حذف شد و رطوبت سطحی باقی ماند.

در تمام کانال‌های آماده شده به صورت مشابه، سمان رزینی سلف ادهزیو دوال کیور تزریق شده و فایبرپست شماره 1 در درون کانال‌ها قرار داده شد. با استفاده از منبع نور LED (LITEX 696, Dent America, Taiwan) با شدت mW/cm21200، کیورینگ نمونه‌ها به مدت 10 ثانیه انجام شد. تمام نمونه‌ها به مدت 24 ساعت در آب مقطر با دمای Cº37 نگهداری شدند. نمونه‌ها در بلوک‌های پلی‌استر مانت شده و مقاطعی با ضخامت 5/1 میلی‌متر از قسمت میانی ریشه با استفاده از دستگاه (T201 A Mecatome; Presi, France) برش داده شد. برای انجام آزمون استحکام باند، مقاطع تهیه شده براساس الگوی آزمون push-out توسط دستگاه آزمون تست یونیورسال (Zwick/ Roell, Germany) تست شدند. نیرو توسط پیستون استوانه‌ای استیل ضدزنگ با قطر متناسب با کانال و در سرعت 5/0 میلی‌متر بر دقیقه در جهت اپیکوسرویکال اعمال گردید. بالاترین مقدار نیرو در محل و در زمان دباند شدن کامپوزیت برحسب نیوتن ثبت گردید. نیروی به دست آمده به نیوتن بر مساحت سطح مقطع تقسیم شده و مقادیر استحکام باند push-out برحسب مگاپاسکال گزارش شد. نمونه‌ها با میکروسکوپ سه‌بعدی ارزیابی شدند.

داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار statistical package for social sciences (SPSS 25.0) تجزیه و تحلیل شد. برای این کار، شاخص‌های پراکندگی مرکزی مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال ریشه، در گروه‌های مختلف از نظر تبعیت از توزیع نرمال با استفاده از آزمون Kolmogorov-Smirnov بررسی و عدم تبعیت آنها از توزیع نرمال تأیید گردید. با توجه به این موضوع، برای آزمون تفاوت‌های مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال ریشه در گروه‌ها از آزمون ناپارامتری Kruskal-wallis استفاده شد. سطح معنی‌داری در این تحقیق 05/0 در نظر گرفته شد.

 

یافته ها

از میان نمونه ها، تعداد 7 نمونه دچار شکست شده بودند و در نهایت، 38 نمونه در گروه‌ها تخصیص داده شدند. داده‌های مقادیر استحکام باند push-out گروه‌های مختلف در ابتدا از نظر تبعیت از توزیع نرمال با استفاده از آزمون Kolmogorov-Smirnov بررسی شد و طبق نتایج این آزمون، تبعیت داده‌ها از توزیع نرمال رد شد (001/0=p ).

شاخص‌های پراکندگی مرکزی مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال‌های ریشه پس از آماده‌سازی ریشه با کربودی‌ایمید، کلرهگزیدین و نرمال سالین در جدول 1 ارائه شده است. در گروه نرمال سالین؛  میانه‌ی استحکام باند push-out فایبرپست‌ها برابر 38/2 مگاپاسکال، در گروه با کاربرد1-اتیل-3-(3-دی متیل آمینو پروپیل) کربودی ایمید (EDC)، برابر 55/2 مگاپاسکال، و در گروه با کاربرد کلرهگزیدین، معادل 91/1 مگاپاسکال برآورد گردید. آزمون Kruskal-wallis نشان داد تفاوت‌های معنی‌داری از نظر مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال‌های ریشه در گروه‌های مختلف آماده‌سازی فایبرپست‌ها وجود نداشته است (33/0=p). (جدول 1)

جدول 1. شاخص‌های پراکندگی و مرکزی استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال‌های ریشه پس از آماده‌سازی ریشه با نرمال سالین(کنترل)، کربودی‌ایمید و کلرهگزیدین

گروه‌ها

میانگین

انحراف معیار

میانه

دامنه میان چارکی

حداقل

حداکثر

کنترل

99/4

83/5

38/2

77/4

73/0

03/21

کربودی‌ایمید

91/4

17/6

55/2

31/3

51/1

65/24

کلرهگزیدین

72/2

86/1

91/1

63/3

01/1

43/6

آزمون کروسکال-والیس

33/0P-value =

 

بحث

تخریب طولانی ‌مدت ناحیه‌ی حد فاصل ادهزیو شایع‌ترین دلیل شکست رستوریشن‌ها ‌است، زیرا باند عاج و کامپوزیت رزین به طور مستمر تحت چالش‌های گرمایی و مکانیکی قرار دارد.(10) خصوصیات سوبسترای عاجی مانند هتروژن بودن ساختاری و مورفولوژی، رطوبت ناشی از اگزودای مایعات عاجی و تخریب کلاژن به واسطه‌ی آنزیم‌ها در عاج ریشه سبب کاهش باند در طول زمان می‌‌شود.(11) لذا، بررسی نتایج کاربرد عوامل آماده‌سازی عاج در راستای افزایش استحکام باند فایبرپست چسبانده شده به کانال‌های ریشه اهمیت دارد. تحقیق حاضر با هدف مقایسه‌ی اثرات دو روش آماده‌سازی سطح عاج ریشه‌ای با کربودی‌ایمید و کلرهگزیدین در مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به کانال ریشه انجام شد.

کاهش استحکام باند در طول زمان به دلیل نفوذ آب در لایه‌ی هیبریدی یا تخریب فیبریل‌های کلاژن اینفیلتره نشده توسط ادهزیو در انتهای لایه‌ی هیبرید روی می‌دهد. لذا، حفاظت از یکپارچگی ماتریکس کلاژن برای تقویت دوام باند به عاج ضروری است.(7) این تخریب‌ها به آنزیم‌های MMP در ماتریکس عاجی نسبت داده می‌شود که به طور فیزیولوژیک غیرفعال بوده ولی از طریق تغییرات pH ایجاد شده با اسید اچینگ، مونومرهای اسیدی در ادهزیوهای دندانی یا چالش‌های پوسیدگی فعال می‌شوند. فعالیت کلاژنولیتیک MMPs توسط مهارکننده‌های غیر اختصاصی نظیر کلرهگزیدین مهار می‌شود. کلرهگزیدین یک آنزیم آنتی‌میکروبیال قوی است که به طور مؤثری MMP-9، MMP-8 و MMP-2 و سیستئین کاتپسین را مهار می‌کند.(12) البته در تحقیق حاضر، تفاوت‌های معنی‌داری از نظر مقادیر استحکام باند فایبرپست‌ها به کانال ریشه در روش‌های پیش‌درمانی با کلرهگزیدین، کربودی‌ایمید  با گروه کنترل دیده نشد.

در این تحقیق، کمترین مقادیر استحکام باند در آماده‌سازی با کلرهگزیدین 2% به مدت 1 دقیقه به ثبت رسید که حتی در مقایسه با گروه کنترل بدون آماده‌سازی هم کمتر بوده است.

با هر ترکیبی باند به پست به طور قابل توجهی بالاتر از باند به عاج خواهد بود. اغلب مطالعات درباره‌ی تست‌های push-out و pull-out نشان داده‌اند که شکست‌ها به صورت تیپیک در اینترفیس عاج رخ می‌دهد تا اینترفیس پست.(13) در تحقیق حاضر، ارزیابی بر روی روش آماده‌سازی سطح عاج دندان انجام شده بود که سبب ارتقای استحکام باند می‌شود.

همانند تحقیق حاضر، در تحقیق Ricci و همکاران(14)، مقادیر استحکام باند فوری عاج اسیداچ شده و پیش‌درمانی شده با کلرهگزیدین با گروه پیش‌درمانی نشده مشابه همدیگر بوده است. کلرهگزیدین مولکولی بزرگ با جرم مولکولی بالا نسبت به برخی اجزای مونومری سیستم‌های ادهزیو مانند HEMA و Bis-GMA بوده و نفوذ مونومر را به داخل عاج دمینرالیزه به طور منفی تحت تأثیر قرار نمی‌دهد. Breschi و همکاران(15)، گزارش کردند در صورت کاربرد کلرهگزیدین بر روی لایه‌ی عاجی اچ شده در قبل از جایگذاری ادهزیو، استحکام باند و دوام ترمیم ادهزیو دندانی نسبت به گروه کنترل حفظ می‌شود. اثربخشی کلرهگزیدین از طریق محبوس شدن در ناحیه‌ی حدفاصل باند توجیه می‌شود که امکان حذف آن توسط مایع عاجی از طریق تشکیل رزین تگ‌ها که توبول‌ها را مسدود می‌کند، به حداقل کاهش می‌یابد. با وجود توانایی کلرهگزیدین برای مهار MMPs و سیستئین کاتپسین‌ها، این عامل می‌تواند در عرض 24-18 ماه از لایه‌ی هیبرید شسته شود.(16)

همزمان، کاربرد 5 دقیقه‌ای ژل کلرهگزیدین 2% روی عاج رادیکولار اسید-اچ شده، سبب حفظ استحکام باند در پست‌های فایبر چسبانده شده با کامپوزیت رزین به فضای پست متعاقب بارگذاری‌های دوره‌ای یا بعد از 12 ماه نگهداری در آب شده است.(17،18) همچنین، شستشوی 1 دقیقه‌ای با کلرهگزیدین 2% در یک تحقیق تأثیری در حفظ مقادیر استحکام باند پست‌های فایبر چسبانده شده بعد از 12 ماه نگهداری در بزاق مصنوعی نداشت، حال آنکه باندینگ مرطوب اتانول در این باره، مؤثرتر بوده است.(19) این تفاوت در نتایج با روش‌های مختلف کاربرد کلرهگزیدین یا کنترل ناکافی رطوبت در فضای پست ارتباط دارد.(20)

غلظت کلرهگزیدین، نوع و ترکیبات سیستم ادهزیو، سوبسترای عاجی (کرونال و رادیکولار، سالم و پوسیده) و عوامل مرتبط با پروتکل اجرایی تحقیق همگی در نتایج مطالعات بر روی اثرات کلرهگزیدین در مقادیر استحکام باند فایبرپست‌ها به عاج ریشه تأثیرگذار هستند. در تحقیق حاضر، کمترین مقادیر استحکام باند push-out در گروه پیش‌درمانی با کلرهگزیدین گزارش گردید. در بررسی Ghazvehi و همکاران(21)، مقادیر استحکام باند push-out بیشتری در گروه پیش‌درمانی با کلرهگزیدین دیده شد ولی کاربرد آن اثرات معنی‌داری در استحکام باند پست‌های فایبر به عاج رادیکولار نداشته است.

یک مرور سیستماتیک جدید درباره‌ی نقش کلرهگزیدین به عنوان عامل پیشگیری از MMP در باندینگ به عاج نشان دهنده‌ی اثرات غیرمعنی‌دار آن در استحکام باند فوری رزین-عاج بوده ولی در دوره‌های پیرسازی (aging) 6، 12 و 24 ماهه، استحکام باند بیشتری در گروه کلرهگزیدین نسبت به گروه کنترل مشاهده گردید.(10) در نتیجه، نبود اثرات معنی‌دار کلرهگزیدین در استحکام باند push-out فایبرپست‌ها احتمالاً به دلیل دوره‌ی طولانی نگهداری نمونه‌ها بوده است. همزمان، برخی مباحث درباره‌ی اثرات پیرسازی مصنوعی وجود دارد، چرا که مدارک قطعی از خستگی به واسطه‌ی استرس‌های دمایی وجود ندارد.(22) شاید روش‌های دیگر مانند غوطه‌وری در بزاق مصنوعی به مدت مشخص نتایج واقعی‌تری به دنبال داشته باشد که این موضوع مستلزم ارزیابی‌های بیشتری است.(23)

در سال‌های اخیر، کاربرد عوامل کراس‌لینک مانند کربودی‌ایمید به عنوان یک روش بیولوژیک مهندسی بافت برای تقویت استحکام باند فایبرپست‌ها به عاج کانال‌های ریشه مورد توجه قرار گرفته است. عوامل کراس‌لینک ترکیب سه‌بعدی ناحیه‌ی کاتالیتیک MMPs را تغییر داده یا بار منفی گروه‌های کربوکسیل یونیزه را به بار مثبت گروه‌های آمیدی تغییر و MMPs را غیرفعال می‌کنند.(24) از آنجا که MMPs در عاج هیچ تکثیری ندارند، عیرفعال‌سازی آنها با عوامل کراس‌لینک باید در طول مدت زمان زیادی روی داده و حتی احتمال دارد نسبت به عوامل پیشگیری از MMPها نیز مؤثرتر باشد.(15)

در تحقیق حاضر، کاربرد کربودی‌ایمید 3/0 مول به مدت 1 دقیقه برای آماده‌سازی عاج ریشه‌ای، نتایجی در حد گروه کنترل بدون آماده‌سازی و یا کاربرد محلول کلرهگزیدین %2 نشان داد. با این حال، مقادیر استحکام باند push-out فایبرپست‌ها به عاج کانال ریشه به میزان غیرمعنی‌داری بیشتر از گروه‌های دیگر بوده است.

کربودی‌ایمید در کاهش تخریب کلاژن عاجی و حفظ استحکام باند عاجی در طول زمان مؤثر است. کراس‌لینک کلاژن عاجی با کربودی‌ایمید میزان تخریب را کاهش داده و خصوصیات مکانیکی آن را تقویت می‌کند. این فرآیند از طریق فعال‌سازی گروه‌های کربوکسیل از گلوتامیک اسید و اسپارتیک اسید در پروتئین‌ها عمل کرده و پس از آن، از طریق کراس‌لینک اسیدهای آمینه، باندهای پپتیدی جدید و باثباتی ایجاد کرده و سبب کاهش حرکت مولکولی و سرکوب فعالیت آنزیمی می‌شود. کربودی‌ایمید باند پپتید-کووالانسی بین پروتئین‌ها ایجاد کرده و سبب کاهش جابجایی‌های مولکولی مورد نیاز برای فعالیت کلاژنولیتیک آنزیم‌ها می‌گردد.(13) مکانیسم پیشگیری پروتئاز از طریق کربودی‌ایمید به واسطه‌ی فعال‌سازی گروه کربوکسیل گلوتامیک (glutamic) و اسیدهای آسپارتیک واقع در مولکول‌های کلاژن و در نواحی فعال ماتریکس متالوپروتئینازها روی می‌دهد.(25) در نتیجه، pH پائین عاج اچ شده بعد از فرآیند اسید-اچینگ سبب سرکوب یونیزاسیون گروه کربوکسیل فعال شده با کربودی‌ایمید شده و کارایی آن را کاهش می‌دهد. با این حال، در pH خنثی، کربودی‌ایمید ثبات بیشتری داشته و گروه‌های کربوکسیلیک به صورت کامل یونیزه و به طور منفی شارژ شده و کراس‌لینک‌ها بدون حضور گروه‌های واکنشی باقیمانده روی می‌دهند.(26،27) این پدیده عملکرد بهتر کربودی‌ایمید در شرایط pH خنثی را توجیه می‌کند.

طبق نتایج تحقیق حاضر، کاربرد کربودی‌ایمید اثرات معنی‌داری در استحکام باند فوری پست‌های فایبر به کانال ریشه نداشته است. کاهش کمیت شبکه‌ی کلاژنی اکسپوز شده به دلیل مشکلات برداشت لایه‌ی اسمیر ثانویه در فضاهای پست و تخریب شبکه‌ی کلاژن در دندان‌های با سابقه‌ی دریافت درمان‌های اندو می‌تواند اثرات حداقل پیش‌درمانی با کربودی‌ایمید در استحکام باند push-out پست‌های فایبر به عاج کانال‌های ریشه را توجیه کند. (6،28)

یافته‌های تحقیق حاضر با نتایج مطالعات Comba و همکاران(29) و نیز Shafiei و همکاران(23) همخوانی دارد که این محققان اثرات مشخص و معنی‌داری از کاربرد کربودی‌ایمید برای پیش‌درمانی عاج کانال‌های ریشه در استحکام باند push-out فوری فایبرپست‌ها در موارد سمان پست‌ها با عوامل لوتینگ رزینی و سیستم ادهزیو اچ-شستشو گزارش نکردند. با این حال، Mazzoni و همکاران(30) ، متعاقب پیش‌درمانی با کربودی‌ایمید به مدت 1 دقیقه و پروسه‌ی باندینگ با دو سیستم باندینگ سلف-اچ و اچ-شستشو، تقویت دوام و یکپارچگی ساختاری ناحیه‌ی حدفاصل عاج-رزین با کربودی‌ایمید در کاربرد هر دو ادهزیو را گزارش کردند.

در بررسی Davari و همکاران(8)، کلرهگزیدین 2% و کربودی‌ایمید 3/0 مول به مدت 60 ثانیه برای پیش‌درمانی سطح عاج به کار رفته و گزارش شد این عوامل اثرات آشکاری بر استحکام باند فوری نداشته ولی در 6 ماه بعد، کاربرد کربودی‌ایمید سبب ثبات استحکام باند و کاربرد کلرهگزیدین سبب کاهش استحکام باند شده بود. این یافته‌ها در تحقیق حاضر نیز دیده شد. از طرف دیگر، Shafiei و همکاران(23)، اثرات کربودی‌ایمید در ثبات باندینگ پست‌های فایبر به عاج ریشه متعاقب کاربرد سمان‌های رزینی را بررسی و اعلام کردند پیش‌آماده‌سازی با کربودی‌ایمید تأثیری در استحکام باند فوری نمونه‌ها ندارد. علاوه بر این، Ghazvehi و همکاران(21)، در بررسی اثرات کربودی‌ایمید و کلرهگزیدین در استحکام باند push-out پست‌های فایبر به عاج رادیکولار اعلام کردند کاربرد کلرهگزیدین  و کربودی‌ایمید اثرات معنی‌داری در استحکام باند پست‌های فایبر به عاج رادیکولار نداشته است. این مشاهدات با نتایج تحقیق حاضر همخوانی دارد.

در گزارش Comba و همکاران (29) ، نیز مشخص شد کاربرد کربودی‌ایمید اثرات مشخصی در استحکام باند 24 ساعته‌ی فایبرپست‌ها به کانال ریشه نداشته ولی کاربرد آن سبب بهبود استحکام باند فایبر پست در 1 سال نگهداری شده بود.

از طرف دیگر، Assisa و همکاران(31)، اثرات کربودی‌ایمید و چیتوزان در فعالیت آنزیمی و استحکام باند سمان‌های کامپوزیتی به عاج ریشه را بررسی و اعلام کردند کاربرد کربودی‌ایمید سبب افزایش استحکام باند و پیشگیری آنزیمی در موارد استفاده از RelyX U200 شده ولی تأثیری در اعداد استحکام باند در استفاده از سمان Panavia F2.0 نداشته است. این یافته‌ها بیانگر اثرات مشخص نوع سمان در مقادیر استحکام در پیش‌درمانی با عوامل کراس‌لینک است. Josic و همکاران(32)، هم گزارش کردند کاربرد کربودی‌ایمید فقط در حفظ مقادیر استحکام باند push-out متعاقب پیرسازی مصنوعی مؤثر بوده است. به دلیل عدم انجام پیرسازی مصنوعی در تحقیق حاضر، نتایج دو مطالعه با همدیگر متفاوت است.

برخلاف کلرهگزیدین که تنها باند الکترواستاتیک با عاج برقرار می‌کند، کربودی‌ایمید در راستای ایجاد باند کووالانسی با عاج واکنش نشان می‌دهد. در واقع، کلرهگزیدین یون‌های کلسیم و زینک را بر روی نواحی فعال آنزیم چلاته کرده و آنها را مهار می‌کند. عوامل کراس‌لینک نظیر کربودی‌ایمید از طریق ایجاد کراس لینک در زنحیره‌های کلاژن آن را سفت کرده و در نتیجه، ساختار کلاژن در برابر باز شدن مقاوم‌تر می‌شود. عوامل کراس‌لینک، همچنین، پروتنازها را کراس‌لینک کرده و به طور مستقیم با عملکرد آنها تداخل ایجاد می‌کنند.(33) این عوامل کراس‌لینک‌های متعددی بین اسیدهای آمینه در داخل سایت‌های کاتالیتیک آنزیم‌ها ایجاد کرده و به طور غیرقابل برگشت، ساختار سه ‌بعدی آنها و نیز انعطاف ‌پذیری ناحیه‌ی کاتالیتیک شیارمانند آنها را تغییر و از پیوستن به سوبسترای کلاژنی تیپ 1 جلوگیری می‌کنند. به دلیل اینکه MMPs در عاج محیطی turn-over نمی‌شوند، غیرفعال‌سازی آنها با عوامل کراس‌لینک مانند کربودی‌ایمید باید برای مدت طولانی باقی مانده و نیز ممکن است پس از گذشت زمان بسیار مؤثرتر از مهارکننده‌هایی مانند کلرهگزیدین باشد.(34) این موضوع نیازمند بررسی‌های بیشتری است.

مکانیسم پیشگیری از متالوپروتئینازها توسط کلرهگزیدین از طریق باندینگ الکترواستاتیک قابل فروپاشی به کلاژن صورت می‌گیرد که این مکانیسم خاصیت انحلال آن در آب را بهبود بخشیده و سبب انتشار آهسته‌ی آن از ماتریکس کلاژن شده و در نهایت سبب از بین رفتن فعالیت پیشگیری متالوپروتئیناز در ماه‌های بعدی می‌شود.(16،25) این ترفند متفاوت از مکانیسم عملکردی کربودی‌ایمید است که مانع سلامت پپتیدهای کلاژن از طریق متالوپروتئینازها شده و ضمن غیرفعال‌سازی ناحیه‌ی کاتالیک پروتئازها باند پپتیدی جدیدی ایجاد کرده و در نهایت دوام باند را افزایش می‌دهد.(23) این پدیده‌ها سبب گزارش مقادیر متفاوتی از استحکام باند push-out فایبرپست‌ها در آماده‌سازی با دو عامل کلرهگزیدین و کربودی‌ایمید شده است.

به دلیل فعالیت کربودی‌ایمید در غیرفعال‌سازی متالوپروتئینازها، کاربرد آن عموماً بعد از اسید اچینگ عاج انجام می‌شود.(35) در موارد کاربرد سمان سلف-ادهزیو، به نظر می‌رسد کربودی‌ایمید نتایج بهینه و کافی به همراه ندارد، چرا که حمله‌ی اسیدی به صورت جداگانه انجام نمی‌شود. با این حال، مشخص شده کاربرد کربودی‌ایمید اثرات مثبتی در استحکام باند پست به دیواره‌ی کانال ریشه دارد، حتی اگر سمان سلف-ادهزیو هم مورد استفاده قرار بگیرد.(36) از طرف دیگر، کربودی‌ایمید توانایی تأثیرگذاری در فرآیند تخریب رزین را نداشته و این پیش‌درمانی یک مرحله‌ی اضافی برای پروسه‌ی سمان کردن ایجاد می‌کند. شاید بتوان کربودی‌ایمید را در درون ترکیبات ادهزیوها به کار برده و با این کار chair time را کاهش داد. کارآیی کاربرد کربودی‌ایمید در مقادیر استحکام باند فایبرپست‌ها به عاج کانال‌های ریشه ممکن است به ماهیت ادهزیو نیز بستگی داشته باشد.(37)

در این تحقیق، در تمام نمونه‌ها از سمان سلف-ادهزیو استفاده شد. سمان سلف-ادهزیو دارای مونومر متاکریلاتی فسفری MDP (فسفات دی‌هیدروژن 10-متاکریلوکسی‌دسیل) با توانایی باند شیمیایی با هیدروکسی‌آپاتیت است. انقباض پائین سمان‌های سلف-ادهزیو در فضای محدود ریشه به همراه فاکتور C بالا احتمالاً خاصیت مثبتی خواهد بود.(38) عوامل لوتینگ سلف-ادهزیو، همچنین، حساسیت تکنیکی کمتری نسبت به روش‌هایی مانند اچ-شستشو دارند.

علاوه بر تخریب کلاژن، جذب آب و هیدرولیز مونومرهای رزینی-یونی آب‌دوست در ترکیب ادهزیوها ثبات ناحیه‌ی ادهزیو را تحت تأثیر منفی قرار می‌دهند.(23) در این شرایط، ادهزیو به عنوان یک غشاء نفوذپذیر عمل کرده و حرکت آب را تسهیل و تخریب و نشت ترکیبات رزینی را تسریع می‌کند.(39)

ماهیت اسیدی و آب‌دوست نسبتاً بالای سمان‌های سلف-ادهزیو احتمالاً با جذب آب و تخریب هیدرولیتیک ناحیه‌ی حدفاصل عاج رادیکولار و سمان سلف-ادهزیو در دوره‌ی زمانی نگهداری مرتبط می‌باشد.(40) از آنجایی که ماده ی کربودی‌ایمید هنوز وارد بازار دندانپزشکی نشده و تاثیر کلرهگزیدین هچنان در حال بررسی است؛ پیشنهاد می شود مطالعاتی بر روی این مواد و سایر MMP ها با بررسی انواع شوینده های کانال و سیلرها و نسل های مختلف باندینگ و سمان ها و همچنین با در نظر گرفتن چرخه های ترموسیکلینگ و خستگی انجام شود.

 

نتیجه‌گیری

استفاده از کربودی‌ایمید 3/0 مول و کلرهگزیدین 2% برای پیش‌آماده‌سازی سطوح کانال‌های ریشه هنگام استفاده از سمان رزینی سلف ادهزیو اثرات مشخصی در افزایش استحکام باند push-out فایبرپست‌ها نداشته است.

 

تشکر و قدردانی

این مقاله برگرفته از پایان نامه دانشجویی با شماره 262 دوره تخصص دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی یزد و با همکاری آزمایشگاه مواد دندانی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی انجام شد. بدینوسیله از هر دو دانشگاه جهت همکاری با این تحقیق تقدیر و تشکر میگردد.

 

تضاد منافع

تضاد منافعی وجود ندارد.

References

  1. Rezaei-Soufi L, Tapak L, Forouzande M, Fekrazad R. Effects of motion direction and power of Er,Cr:YSGG laser on pull-out bond strength of fiber post to root dentin in endodontically-treated single-canal premolar teeth. Biomater Res 2019;23(1):1-8.
  2. Özcan M, Volpato CAM. Current perspectives on dental adhesion (3): Adhesion to intraradicular dentin: Concepts and applications. Jpn Dent Sci Rev 2020;56(1):216-23.
  3. Davoudi A, Mosharraf R, Akhavan A, Zarei F, Pourarz S, Iravani S. Effect of laser irradiation on push-out bond strength of dental fiber posts to composite resin core buildups: A systematic review and meta-analysis. Photodiagnos Photodynam Ther 2019;184:27-92.
  4. Saberi EA, Bijari S, Gholami F, Farahi F, Bamri A. Comparison of the frequency of dentinal cracks after apical resection in roots with cast post and fiber post. J Mashhad Dent Sch 2022;46(3):271-8.
  5. Niu D, Xie J, Liu C, Ni S, Liu H. The influence of different treatments on fiber post and root canal to bond strength of fiber post. J Adhesion Sci Technol 2021;35(9):928-40.
  6. Serafino C, Gallina G, Cumbo E, Ferrari M. Surface debris of canal walls after post space preparation in endodontically treated teeth: A scanning electron microscopic study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2004; 97(3):381-7.
  7. Frassetto A, Breschi L, Turco G, Marchesi G, Di Lenarda R, Tay FR, et al. Mechanisms of degradation of the hybrid layer in adhesive dentistry and therapeutic agents to improve bond durability - A literature review. Dent Mater 2016;32(2):e41-e53.
  8. Davari A, Daneshkazemi A, Frahat F, Kohestani F. Effect of different synthetic matrix metalloproteinase inhibitors on composite-dentin microtensile bond strength durability. J Dent Med 2019;32(1):40-51.
  9. Shafiei F, Firouzmandi M, Zamanpour M. The effect of two cross-linking agents on dentin bond strength of resin-modified glass ionomer. Eur J Dent 2017;11(04):486-90.
  10. Kiuru O, Sinervo J, Vahanikkila H, Anttonen V, Tjaderhane L. MMP Inhibitors and dentin bonding: Systematic review and meta-analysis. Int J Dent 2021;2021:9949699.
  11. De Munck J, Van Meerbeek B, Yoshida Y, Inoue S, Vargas M, Suzuki K, et al. Four-year water degradation of total-etch adhesives bonded to dentin. J Dent Res 2003;82:136–40.
  12. Carvalho RM, Chersoni S, Frankenberger R, Pashley DH, Prati C, Tay FR. A challenge to the conventional wisdom that simultaneous etching and resin infiltration always occurs in self-etch adhesives. Biomaterials 2005;26(9):1035-42.
  13. Pest LB, Cavali G, Bertani P, Gagliani M. Adhesive post endodontic restorations with fiber posts: Push-out tests and SEM observations. Dent Mater 2002;18:596-602.
  14. Ricci HA, Sanabe ME, de Souza Costa CA, Pashley DH, Hebling J. Chlorhexidine increases the longevity of in vivo resin‐dentin bonds. Eur J Oral Sci 2010;118(4):411–6.
  15. Breschi L, Mazzoni A, Nato F, Carrilho M, Visintini E, Tjaderhane L, et al. Chlorhexidine stabilizes the adhesive interface: A 2-year in vitro study. Dent Mater 2010; 26(4):320-5.
  16. Dutra-Correa M, Saraceni CH, Ciaramicoli MT, Kiyan VH, Queiroz CS. Effect of chlorhexidine on the 18-month clinical performance of two adhesives. J Adhes Dent 2013; 15(3):287-92.
  17. Cecchin D, Giacomin M, Farina AP, Bhering CL, Mesquita MF, Ferraz CC. Effect of chlorhexidine and ethanol on push-out bond strength of fiber posts under cyclic loading. J Adhes Dent 2014; 16:87–92.
  18. Cecchin D, de Almeida JFA, Gomes BPFA, Zaia AA, Ferraz CCR. Influence of chlorhexidine and ethanol on the bond strength and durability of the adhesion of the fiber posts to root dentin using a total etching adhesive system. J Endod 2011; 37:1310–5.
  19. Ekambaram M, Yiu CKY, Matinlinna JP, Chang JWW, Tay FR, King NM. Effect of chlorhexidine and ethanol-wet bonding with a hydrophobic adhesive to intraradicular dentine. J Dent 2014; 42:872–82.
  20. Tay FR, Loushine RJ, Lambrechts P, Weller RN, Pashley DH. Geometric factors affecting dentin bonding in root canals: A theoretical modeling approach. J Endod 2005;31:584–9.
  21. Ghazvehi K, Saffarpour A, Habibzadeh S. Effect of pretreatment with matrix metalloproteinase inhibitors on the durability of bond strength of fiber posts to radicular dentin. Clin Exp Dent Res 2022;8(4):893-9.
  22. Gale MS, Darvell BW. Thermal cycling procedures for laboratory testing of dental restorations. J Dent 1999;27(2):89–99.
  23. Shafiei F, Yousefipour B, Mohammadi-Bassir M. Effect of carbodiimide on bonding durability of adhesive-cemented fiber posts in root canals. Oper Dent 2016;41(4):432-40.
  24. Busenlehner LS, Armstrong RN. Insights into enzyme structure and dynamics elucidated by amide H/D exchange mass spectrometry. Arch Biochem Biophys 2005;433(1):34-46.
  25. Scheffel DL, Bianchi L, Soares DG, Basso FG, Sabatini C, De Souza Costa CA, et al. Transdentinal cytotoxicity of carbodiimide (EDC) and glutaraldehyde on odontoblast-like cells. Oper Dent 2015;40:44–54.
  26. Seseogullari-Dirihan R, Mutluay MM, Tjaderhane L, Breschi L, Pashley DH, Tezvergil-Mutluay A. Effect of pH on dentin protease inactivation by carbodiimide. Eur J Oral Sci 2017;125:288–93.
  27. Scheffel DL, Delgado CC, Soares DG, Basso FG, De Souza Costa CA, Pashley DH, et al. Increased durability of resin-dentin bonds following cross-linking treatment. Oper Dent 2015;40:533-9.
  28. Ferrari M, Mason PN, Goracci C, Pashley DH, Tay FR. Collagen degradation in endodontically treated teeth after clinical function. J Dent Res 2004;83:414–9.
  29. Comba A, Scotti N, Mazzoni A, Maravic T, Cunha SR, Tempesta RM, et al. Carbodiimide inactivation of matrix metalloproteinases in radicular dentine. J Dent 2019;82:56-62.
  30. Mazzoni A, Scaffa P, Carrilho M, Tjaderhane L, Di Lenarda R, Polimeni A, et al. Effects of etch-and-rinse and self-etch adhesives on dentin MMP-2 and MMP-9. J Dent Res 2013;92(1):82-6.
  31. Assisa HC, do Nascimento GC, Roperto R, Sousa-Netod MD, Lopes-Olhee FC. Can carbodiimide (EDC) and chitosan cross-linking agents affect the longevity of fiberglass posts luted with different types of composite cements to root dentin? J Adhes Dent 2023;25:39–50.
  32. Josic U, Mazzitelli C, Maravic T, Comba A, Cadenaro M, Radovic I, et al. The effect of carbodiimide on push-out bond strength of fiber posts and endogenous enzymatic activity. BMC Oral Health 2023;23(1):399.
  33. Zhang Z, Beitzel D, Majd H, Mutluay M, Tezvergil-Mutluay A, Tay FR, et al. Effect of carbodiimide on the fatigue crack growth resistance of resin-dentin bonds. Dent Mater 2016; 32(2):211-22.
  34. Mazzoni A, Tjaderhane L, Checchi V, Di Lenarda R, Salo T, Tay FR, et al. Role of dentin MMPs in caries progression and bond stability. J Dent Res 2015;94(2):241-51.
  35. Breschi L, Martin P, Mazzoni A, Nato F, Carrilho M, Tjaderhane L, et al. Use of a specific MMP inhibitor (Galardin) for preservation of hybrid layer. Dent Mater 2010; 26:571-8.
  36. Singh S, Nagpal R, Tyagi SP, Manuja N. Effect of EDTA conditioning and carbodiimide pretreatment on the bonding performance of all-in-one self-etch adhesives. Int J Dent 2015;2015:141890.
  37. Mazzoni A, Angeloni V, Apolonio FM, Scotti N, Tjaderhane L, Tezvergil-Mutluay A, et al. Effect of carbodiimide (EDC) on the bond stability of etch-and-rinse adhesive Systems. Dent Mater J 2013;29(10):1040-7.
  38. Sarkis-Onofre R, Skupien JA, Cenci MS, Moraes RR, Pereira-Cenci T. The role of resin cement on bond strength of glass-fiber posts luted into root canals. Oper Dent 2014;39(1) e31-e44.
  39. Ito S, Hashimoto M, Wadgaonkar B, Svizero N, Carvalho RM, Yiu C, et al. Effects of resin hydrophilicity on water sorption and changes in modulus of elasticity. J Biomed Mater Res 2005;26(33):6449-59.
  40. Luhrs AK, De Munck J, Geurtsen W, Van Meerbeek B. Does inhibition of proteolytic activity improve adhesive luting? Eur J Oral Sci 2013;121(2):121-31.

 

Journal of Mashhad Dental School
Volume 49, Issue 2
June 2025
Pages 172-183

Files

History

  • Receive Date: 16 June 2025
  • Accept Date: 16 June 2025

Share

How to cite

Statistics