抗菌および細胞適合性：硝酸塩と酢酸ストロンチウムを組み合わせると、治療窓が増加します

微生物感染と不十分な組織形成は、歯科インプラント不全の2つの主な原因であると考えられています。新しい研究は、抗菌特性を促進し、組織細胞の反応を同時に改善するための二重機能戦略の設計に焦点を当てています。この研究では、歯科用途向けのモノカルチャーセットアップで、硝酸銀（AgNO3）および酢酸ストロンチウム（SRAC）の抗菌特性と細胞適合性を調査しました。さらに、共培養セットアップにおける複合用途の場合、病原性細菌に対する最小阻害濃度と最大の細胞適合用量との間の治療ウィンドウを定義しました。抗菌特性は、アグレガティバクターのアクチノマイセテムコメートンを使用してスクリーニングされ、細胞応答実験は骨芽細胞細胞（MC3T3）および線維芽細胞（NIH3T3）で実施されました。骨誘導挙動は、アリザリン赤染色を使用してMC3T3細胞で個別に調査されました。AGNO3およびSRACアプリケーションの治療ウィンドウは、MC3T3細胞の場合に定義できますが、NIH3T3細胞の細胞適合性は、抗菌効果を伴うすべての濃度で危険にさらされました。ただし、AgNO3/SRACの合わせた適用により、抗菌効果が強化され、両方の細胞株の治療窓が開かれました。SRACを含む培養では、鉱化速度の強化が観察されます。結論として、SRACをAGNO3に追加すると抗菌特性が強化されるだけでなく、骨誘導特性も示すことを実証することができ、それにより、インプラント炎と戦うための有望な戦略を提供し、同時にインプラント療法における浸透圧を改善します。

Microbial infection and insufficient tissue formation are considered to be the two main causes of dental implant failure. Novel studies have focused on designing dual-functional strategies to promote antibacterial properties and improve tissue cell response simultaneously. In this study, we investigated the antibacterial properties and cytocompatibility of silver nitrate (AgNO3) and strontium acetate (SrAc) in a mono-culture setup for dental application. Additionally, we defined the therapeutic window between the minimum inhibitory concentration against pathogenic bacteria and maximum cytocompatible dose in the case of combined applications in a co-culture setup. Antibacterial properties were screened using Aggregatibacter actinomycetemcomitans and cell response experiments were performed with osteoblastic cells (MC3T3) and fibroblastic cells (NIH3T3). The osteoinductive behavior was investigated separately on MC3T3 cells using alizarin red staining. A therapeutic window for AgNO3 as well as SrAc applications could be defined in the case of MC3T3 cells while the cytocompatibility of NIH3T3 cells was compromised for all concentrations with an antibacterial effect. However, the combined application of AgNO3/SrAc caused an enhanced antibacterial effect and opened a therapeutic window for both cell lines. Enhanced mineralization rates could be observed in cultures containing SrAc. In conclusion, we were able to demonstrate that adding SrAc to AgNO3 not only intensifies antibacterial properties but also exhibits bone inductive characteristics, thereby offering a promising strategy to combat peri-implantitis and at the same time improve osseointegration in implant therapy.