키토산이 첨가된 의치상 레진 복합체의 항균 특성 및 물성에 관한 연구

Abstract

In this study, we proposed a modified polymethylmethacrylate (PMMA) denture acrylic impregnated with chitosan as a novel antimicrobial denture base material. We fabricated the samples of chitosan-PMMA denture acrylic (CPD) into four types (1.0 , 3.0 and 5.0 % and 0 %; control) according to the mass fraction (w%) of chitosan blended to pristine PMMA powder with methylmethacrylate (MMA) liquid by the ratio of 1.7 g/ml. For mechanical evaluations, surface morphology, degree of conversion, flexural strength and color changes were tested. The antifungal effects were evaluated in vitro as a number of viable cells (CFU; colony forming unit) in retrieved fungal suspension on samples after 24 hour incubation. A significantly reduced CFU was exhibited at 5.0 % CPD (p < 0.05) by the 40.9 ± 2.1 % inhibitory effect. CPD exhibited the similar microscopic surface texture and no statistical differences (p > 0.05) of the degree of conversion and flexural strength values as compared to pristine PMMA. Color differences were detected at 3.0 and 5.0 % of CPD by the reference value of 2.69. Within the limitation of present study, CPD could be a possible intrinsic antifungal denture material with the proper mechanical characters for a denture biomaterial. For clinical application, future studies including color stability, anti-adherent mechanism and the long-term effect were still required.

키토산이 투여된 의치상 레진 (CPD: chitosan-PMMA denture acrylic)의 항균특성 및 물성을 평가하기 위해 키토산 분말을 PMMA 분말에 0 (대조군), 1.0, 3.0 및 5.0 w% (질량 분율)로 첨가한 후 혼수비 1.7g/ml로 MMA용액과 중합하였다. 항균특성은 Candida albicans (ATCC 14053) 희석 균액 100 μL를 시편표면에 접종하고 24 시간 배양 후 회수 된 진균 현탁액의 생균수 (CFU; colony forming unit)로 평가하였고 키토산 분말첨가에 따른 의치의 물성변화는 중합전환율, 굴곡 강도 및 색조안정성을 통하여 측정하였다. 5.0 % CPD에서 대조군에 대한 유의성 있는 진균 부착 억제율 (40.9 ± 2.1 %)이 관찰되었고 키토산 첨가에 따른 중합전환율, 굴곡 강도 수치의 통계적 차이는 나타내지 않았으나 (p=0.05) 3.0 w% 이상 투여 군들에서 농도비례적으로 허용 색조변화 기준치 (ΔE =2.69)를 초과하였다. 본 연구의 키토산-의치상 레진 복합체는 적절한 물성과 내재적 항균특성을 가진 치과생체재료로서의 가능성을 도출하였고 임상 적용을 위하여 색조 안정성 개선을 포함한 명확한 항균작용기전 그리고 장기 효과 등의 연구들이 계속 진행되어야 할 것으로 사료된다.