口腔環境における金属生体材料の微生物腐食

さまざまな微生物が、接着表面バイオフィルムの形で金属腐食に密接に関連しています。バイオフィルムにより、局所的に腐食性の環境の開発とメンテナンスが可能になり、腐食を含む直接的な腐食が許可されます。口腔環境における多くの遺伝的に異なる微生物の存在は、日常的な歯科で使用される金属補綴物とインプラントの表面の完全性と耐久性に対する脅威をもたらします。ただし、経口微生物と特定の腐食メカニズムとの関連は明らかではありません。微生物腐食がどのように発生するか、および口腔環境における金属材料に対する関連するリスクを理解することが実際的に重要です。この知識は、放出された腐食生成物の生物活性についてますます懸念している研究者や臨床医にとっても重要です。したがって、主な目標は、バイオフィルムおよび口腔環境、MICメカニズム、口腔微生物の存在下での腐食挙動、潜在的に軽減される技術の特性など、口腔微生物学的に影響を受けた腐食（MIC）に関する現在の文献を包括的にレビューすることでした。知見には、経口マイクが主に微生物代謝（代謝産物を介したマイク）中に分泌される攻撃的な代謝産物に起因していることが含まれています。ただし、熱力学的観点からは、ペリまたは電子移動化合物を介した細胞外電子移動メカニズム（EET-MIC）を除外することはできません。さまざまなマイク緩和方法が短期的に効果的であることが実証されていますが、臨床応用を考慮する前に長期的な評価が必要です。現在、ほとんどのVitro研究は、腐食リスクを低減または悪化させる可能性のある口腔内生理学的状態の複雑さをシミュレートできません。これは、将来の研究で対処する必要があります。重要な声明：経口環境の特性、MICメカニズム、典型的な経口微生物の存在下での腐食挙動、潜在的な軽減方法など、生物医学金属材料の経口マイク（微生物学的に影響を受けた腐食）に関する文献に関する徹底的な分析が実施されています（材料が実施されました。設計と表面設計）。現在、腐食研究者だけでなく、歯科医や臨床医にとっても非常に重要な経口マイクの機械的理解が不足しています。このペーパーでは、バイオ塩素化の観点からのバイオフィルムの重要性について説明し、経口微生物によって引き起こされる可能性のあるMICメカニズムのいくつかの側面をまとめています。経口マイクは、材料の研究だけでなく、この研究の歯科/臨床研究分野とも密接に関連しています。

A wide variety of microorganisms have been closely linked to metal corrosion in the form of adherent surface biofilms. Biofilms allow the development and maintenance of locally corrosive environments and/or permit direct corrosion including pitting corrosion. The presence of numerous genetically distinct microorganisms in the oral environment poses a threat to the integrity and durability of the surface of metallic prostheses and implants used in routine dentistry. However, the association between oral microorganisms and specific corrosion mechanisms is not clear. It is of practical importance to understand how microbial corrosion occurs and the associated risks to metallic materials in the oral environment. This knowledge is also important for researchers and clinicians who are increasingly concerned about the biological activity of the released corrosion products. Accordingly, the main goal was to comprehensively review the current literature regarding oral microbiologically influenced corrosion (MIC) including characteristics of biofilms and of the oral environment, MIC mechanisms, corrosion behavior in the presence of oral microorganisms and potentially mitigating technologies. Findings included that oral MIC has been ascribed mostly to aggressive metabolites secreted during microbial metabolism (metabolite-mediated MIC). However, from a thermodynamic point of view, extracellular electron transfer mechanisms (EET-MIC) through pili or electron transfer compounds cannot be ruled out. Various MIC mitigating methods have been demonstrated to be effective in short term, but long term evaluations are necessary before clinical applications can be considered. Currently most in-vitro studies fail to simulate the complexity of intraoral physiological conditions which may either reduce or exacerbate corrosion risk, which must be addressed in future studies. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: A thorough analysis on literature regarding oral MIC (microbiologically influenced corrosion) of biomedical metallic materials has been carried out, including characteristics of oral environment, MIC mechanisms, corrosion behaviors in the presence of typical oral microorganisms and potential mitigating methods (materials design and surface design). There is currently a lack of mechanistic understanding of oral MIC which is very important not only to corrosion researchers but also to dentists and clinicians. This paper discusses the significance of biofilms from a biocorrosion perspective and summarizes several aspects of MIC mechanisms which could be caused by oral microorganisms. Oral MIC has been closely associated with not only the materials research but also the dental/clinical research fields in this work.