ジルコニアナノ粒子を修飾したガラスイオノマーセメントの抗菌薬活性と圧縮回復力のグリーン合成と調査：in vitro研究

バックグラウンドガラスイオノマーセメント（GIC）は、歯の修復における重要な生体材料として機能し、充填、裏地、および接着手順に応用を提供します。それにもかかわらず、その機械的特性は、特にかなりのストレスにさらされる地域では、しばしば不足しています。この問題に対処するために、ジルコニアナノ粒子は特定のレベルで組み込まれています。グリーン合成方法を通じて合成されたジルコニアナノ粒子で修飾されたGICの抗菌薬の有効性と圧縮回復力を評価することを目指しています。材料と方法ジルコニアナノ粒子は、溶媒形式のアロエベラ抽出物を使用した緑色の方法を介して合成されました。次に、これらのナノ粒子を異なる濃度レベルでGICに混合しました。グループIは、ジルコニアナノ粒子を3％、グループIIは5％、グループIIIを10％に組み込みましたが、グループIVは従来のGICで構成されるコントロールでした。それに続いて、さまざまな分析手法を通じてサンプルを調製し、特性評価を受けました。微生物の成長を阻害する能力とグループの圧縮回復力を調べました。細菌株に対する微生物阻害は、最小阻害濃度（MIC）を通じて評価され、圧縮に耐える能力は、破砕前に試験片が耐えることができる最大力を測定することにより測定されました。データは、社会科学の統計パッケージを使用して分析を受けました（IBM SPSS統計のWindows、IBM Corp.、バージョン24.0、Armonk、NY）。分散分析（ANOVA）の繰り返し測定値を利用して、平均マイク値と圧縮強度を測定しました。これに続いて、TukeyのPost HOCテストはペアワイズ比較に採用されました。結果は、ジルコニアナノ粒子をGICに組み込むことで示された結果は、抗菌性の有効性の改善をもたらし、顕著な増強が加法の重量パーセント（％wt）が増加したとして観察されました。この改善は、ストレプトコッカスミュータンとラクトバチルスに対する有効性において特に顕著であり、注目に値する区別でコントロールの効果を超えていました。さらに、グループIV（167.22±0.52）、グループIV（167.22±±1.235）と比較して、グループI（180.48±1.02）、グループII（191.25±0.52）、およびグループIII（197.52±0.75）で、圧縮強度に有意な強化がありました（167.22±1.235）（有意な格差があります（167.22±1.235）（p <0.05）。結論この研究は、緑色の合成されたジルコニアナノ粒子をGICに導入することで、対照群とは対照的に細菌性の効力と圧縮回復力が高まることを示しています（グループIV）。特に、10％の最高濃度は、強度の向上とともに最も好ましい抗菌属性を示しました。その結果、緑色の合成されたジルコニアナノ粒子をGICに統合することは、熟練した材料としての可能性を保持します。将来の研究では、その能力の理解を高めるために、分子化学と結合メカニズムの調査があるはずです。

Background Glass ionomer cement (GIC) serves as a crucial biomaterial in dental restoration, offering applications in filling, lining, and adhesive procedures. Nevertheless, its mechanical properties often fall short, particularly in regions subjected to considerable stress. To address this issue, zirconia nanoparticles are incorporated at specific levels. Aim To assess the antimicrobial efficacy and compressive resilience of GIC modified with zirconia nanoparticles synthesized through green synthesis methods. Material and methods Zirconia nanoparticles were synthesized via a green method utilizing aloe vera extract in solvent form. These nanoparticles were then mixed into GIC at different concentration levels. Group I incorporated zirconia nanoparticles at a concentration of 3%, Group II at 5%, and Group III at 10%, while Group IV was the control, consisting of traditional GIC. Following that, samples were prepared and underwent characterization through various analytical techniques. The ability to inhibit microbial growth and the compressive resilience of the groups were examined. Microbial inhibition against the bacterial strains was assessed through minimum inhibitory concentration (MIC), and the ability to withstand compression was gauged by measuring the maximum force the specimen could endure before fracturing. Data underwent analysis with Statistical Package for the Social Sciences (IBM SPSS Statistics for Windows, IBM Corp., Version 24.0, Armonk, NY). Repeated measures of analysis of variance (ANOVA) were utilized to gauge average MIC values and compressive strength. Following this, Tukey's post hoc test was employed for pairwise comparisons. Results The findings indicated, incorporating zirconia nanoparticles into GIC led to an improvement in its antimicrobial effectiveness, with a noticeable enhancement observed as the weight percent (% wt) of the additive increased. This improvement was notably noticeable in its effectiveness against Streptococcus mutans and Lactobacillus, exceeding that of the control with a noteworthy distinction. Furthermore, there were significant enhancements in compressive strength, in Group I (180.48 ± 1.02), Group II (191.25 ± 0.52), and Group III (197.52 ± 0.75), compared to Group IV (167.22 ± 1.235), with significant disparities (p < 0.05). Conclusion The research illustrates that introducing green-synthesized zirconia nanoparticles into GIC leads to heightened bactericidal potency and compressive resilience when contrasted with the control group (Group IV). Notably, the highest concentration of 10% demonstrated the most favourable antimicrobial attributes alongside enhanced strength. Consequently, integrating green-synthesized zirconia nanoparticles into GIC holds potential as a proficient material. In future studies, there should be an exploration of molecular chemistry and bonding mechanisms to enhance our comprehension of its capabilities.