EVALUATION OF THE ANTIMICROBIAL PROPERTIES OF SELECTED NEW RESIN-MODIFIED MATERIALS USED IN VITAL PULP THERAPY: AN IN VITRO STUDY
Introduction and aim: In the case of deep carious lesions, the preference for the selective excavation method has been increasing. It can be assumed that a small number of microorganisms persist in the soft dentin near the dental pulp. For this reason, it is recommendable to use a filling material with an antimicrobial effect. The aim of this in vitro study is to evaluate the antimicrobial effect of selected resin-modified calcium silicate (TheraCal LC, TheraCal PT) and calcium phosphate (ApaCal ART) cements, and to compare them with the reference material (Biodentine).
Methods: Four groups of microorganisms were selected for this in vitro study: 1. viridans streptococci, 2. Lactobacillus spp., 3. Enterococcus faecalis, and 4. Candida albicans. The antimicrobial effects of the materials were evaluated by measuring the width of the growth inhibition zone using the agar diffusion test. Subsequently, statistical analysis of the obtained data was performed. All these tests were conducted at the 0.05 significance level.
Results: Biodentine was verified to have antimicrobial activity against all selected microorganisms. ApaCal ART showed a low effect only against viridans streptococci, TheraCal PT showed similar activity, but additionally inhibited the growth of Lactobacillus spp. However, TheraCal LC showed antimicrobial effects against all tested microorganisms. In addition, for Enterococcus faecalis, Candida albicans, and Lactobacillus spp., the results were not statistically significantly different from those of the reference material.
Conclusion: Resin-modified calcium silicate and calcium phosphate materials generally have lower antimicrobial potential than traditional calcium silicate cements. However, it is important to note that their activity varies among products. Of the materials tested in this in vitro study, TheraCal LC achieved the best results, similar to the reference cement.
kaz blízký dřeni , nepřímé překrytí zubní dřeně , kalciumsilikátový cement , kalciumfosfátový cement
Autoři: B. Novotná 1,2,*; P. Holík 1,2; Y. Morozova 1,2; L. Somolová 1,2; M. Rosa 1,2; L. Svobodová 3,4 Působiště autorů: Korespondující autorka *; Klinika zubního lékařství, Lékařská fakulta Univerzity Palackého v Olomouci 1; Klinika zubního lékařství, Fakultní nemocnice Olomouc 2; Ústav mikrobiologie, Lékařská fakulta Univerzity Palackého v Olomouci 3; Ústav mikrobiologie, Fakultní nemocnice Olomouc 4 Vyšlo v časopise: Česká stomatologie / Praktické zubní lékařství, ročník 126, 2026, 1, s. 5-15 Kategorie: Původní práce doi: https://doi.org/10.51479/cspzl.2025.009
Úvod a cíl: V případě sanace hlubokých kariézních lézí je stále více preferována metoda selektivní exkavace, u které však lze předpokládat perzistenci malého množství mikroorganismů v oblasti změklého dentinu v blízkosti zubní dřeně. Z tohoto důvodu je žádoucí, aby výplňový materiál měl mimo jiné také antimikrobiální schopnosti. Předmětem této in vitro studie je zhodnocení antimikrobiálního efektu zvolených pryskyřicí modifikovaných kalciumsilikátových (TheraCal LC, TheraCal PT) a kalciumfosfátových cementů (ApaCal ART) a jejich srovnání s referenčním materiálem (Biodentine).
Metodika: Pro tuto in vitro studii byly zvoleny čtyři zkoumané skupiny mikroorganismů: 1. viridující streptokoky, 2. rod Lactobacillus, 3. Enterococcus faecalis a 4. Candida albicans. Pomocí difuzního agarového testu byly změřením šíře inhibiční zóny růstu zhodnoceny antimikrobiální účinky zkoumaných materiálů. Následně bylo provedeno statistické zpracování získaných dat, všechny testy byly provedeny na hladině významnosti 0,05.
Výsledky: Bylo ověřeno, že Biodentine má antimikrobiální účinek vůči všem zvoleným mikroorganismům. ApaCal ART vykazoval pouze nízkou aktivitu vůči skupině viridujících streptokoků, TheraCal PT měl obdobný účinek, nicméně inhiboval růst i v případě skupiny Lactobacillus. TheraCal LC měl antimikrobiální schopnost vůči všem zkoumaným mikroorganismům, v případě skupin Enterococcus, Candida a Lactobacillus se výsledky statisticky významně nelišily od referenčního materiálu.
Závěr: Pryskyřicí modifikované kalciumsilikátové nebo kalciumfosfátové materiály mají všeobecně menší antimikrobiální potenciál než klasické kalciumsilikátové cementy. Nicméně je důležité si uvědomit, že jejich aktivita se u různých výrobků liší. Ze zvolených materiálů v této in vitro studii dosahoval TheraCal LC nejlepších výsledků, podobných jako referenční cement.
kaz blízký dřeni, nepřímé překrytí zubní dřeně, kalciumsilikátový cement, kalciumfosfátový cement
1. Innes NPT, Frencken JE, Bjørndal L, Maltz M, Manton DJ, Ricketts D, et al. Managing carious lesions: consensus recommendations on terminology. Adv Dent Res. 2016; 28(2): 49–57. doi: 10.1177/0022034516639276
2. Duncan HF, Galler KM, Tomson PL, Simon S, El-Karim I, Kundzina R, et al. European Society of Endodontology position statement: Management of deep caries and the exposed pulp. Int Endod J. 2019; 52(7): 923–934. doi: 10.1111/iej.13080
3. Alleman DS, Magne P. A systematic approach to deep caries removal end points: the peripheral seal concept in adhesive dentistry. Quintessence Int. 2012; 43(3): 197–208.
4. Barros MMAF, De Queiroz Rodrigues MI, Muniz FWMG, Rodrigues LKA. Selective, stepwise, or nonselective removal of carious tissue: which technique offers lower risk for the treatment of dental caries in permanent teeth? A systematic review and meta-analysis. Clin Oral Investig. 2020; 24(2): 521–532. doi: 10.1007/s00784-019-03114-5
5. Ricucci D, Siqueira JF, Li Y, Tay FR. Vital pulp therapy: histopathology and histobacteriology-based guidelines to treat teeth with deep caries and pulp exposure. J Dent. 2019; 86 : 41–52. doi: 10.1016/j.jdent.2019.05.022
6. Iwami Y, Hayashi N, Takeshige F, Ebisu S. Relationship between the color of carious dentin with varying lesion activity, and bacterial detection. J Dent. 2008; 36(2): 143–151. doi: 10.1016/j.jdent.2007.11.012
7. Wells C, Dulong C. Vital pulp therapy for endodontic treatment of mature teeth: a review of clinical effectiveness, cost-effectiveness, and guidelines. Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health; 2019 : 1–31.
8. Hanna SN, Alfayate RP, Prichard J. Vital pulp therapy an insight over the available literature and future expectations. Eur Endod J. 2020; 5(3): 46–53. doi: 10.14744/eej.2019.44154
9. Novotná B, Harvan Ľ, Somolová L, Morozova Y, Voborná I. Ošetření kazu blízkého zubní dřeni a metoda odložené exkavace. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2021; 121(3): 83–89. doi: 10.51479/cspzl.2021.011
10. Lee SJ, Monsef M, Torabinejad M. Sealing ability of a mineral trioxide aggregate for repair of lateral root perforations. J Endod. 1993; 19(11): 541–544. doi: 10.1016/S0099-2399(06)81282-3
11. Cervino G, Laino L, D’Amico C, Russo D, Nucci L, Amoroso G, et al. Mineral trioxide aggregate applications in endodontics: A review. Eur J Dent. 2020; 14(4): 683–691. doi: 10.1055/s-0040-1713073
12. Žižka R, Šedý J, Voborná I. Příprava kalciumsilikátových cementů. LKS. 2020; 30(1): 8–11. 13. Kadali N, Krishna Alla R, Guduri V, Av R, Sajjan Mc S, Venkateswara Raju R, Lecturer R. Mineral trioxide aggregate: an overview of composition, properties and clinical applications. Int J Dent Mater. 2020; 2(1): 11–18. doi: 10.37983/IJDM.2020.2103
14. Žižka R, Šedý J, Škrdlant J, Kučera P, Čtvrtlík R, Tomáštík J. Kalciumsilikátové cementy. 1. část: Vlastnosti a rozdělení. LKS. 2018; 28(2): 37–43. 15. Domingos Pires M, Cordeiro J, Vasconcelos I, Alves M, Quaresma SA, Ginjeira A, et al. Effect of different manipulations on the physical, chemical and microstructural characteristics of iodentine. Dent Mater. 2021; 37(7): e399–406. doi: 10.1016/j.dental.2021.03.021
16. Awawdeh L, Al-Qudah A, Hamouri H, Chakra RJ. Outcomes of vital pulp therapy using mineral trioxide aggregate or biodentine: a prospective randomized clinical trial. J Endod. 2018; 44(11): 1603–1609. doi: 10.1016/j.joen.2018.08.004
17. Kadali NS, Alla RK, Av R, Mc SS, Raju Mantena S, Raju RV. An overview of composition, properties, and applications of Biodentine. Int J Dent Mater. 2021; 03(04): 120–126. doi: 10.37983/ijdm.2021.3404
18. Lozano-Guillén A, López-García S, Rodríguez-Lozano FJ, Sanz JL, Lozano A, et al. Comparative cytocompatibility of the new calcium silicate-based cement NeoPutty versus NeoMTA Plus and MTA on human dental pulp cells: an in vitro study. Clin Oral Investig. 2022; 26 : 7219–7228. doi: 10.1007/s00784-022-04682-9
19. Rodríguez-Lozano FJ, López-García S, García-Bernal D, Sanz JL, Lozano A, Pecci-Lloret MP, et al. Cytocompatibility and bioactive properties of the new dual-curing resin-modified calcium silicate-based material for vital pulp therapy. Clin Oral Investig. 2021; 25 : 5009–5024. doi: 10.1007/s00784-021-03811-0/Published
20. Novotná B, Holík P, Morozova Y, Rosa M, Galandáková A, Langová K. Evaluation of cytotoxicity of the dental materials TheraCal LC, TheraCal PT, ApaCal ART and Biodentine used in vital pulp therapy: in vitro study. Dent J. 2024; 12(8): 249. doi: 10.3390/dj12080249
21. Karadas M, Köse TE, Atıcı MG. Comparison of radiopacity of dentin replacement materials. 2020; 9(4): 195–202. doi: 10.22038/jdmt.2020.48196.1366
22. Tanzer J. Microbiology of dental caries. J Biol Earth Sci. 1992; 1(1): 377–424.
23. Esteki P, Jahromi M, Tahmourespour A. In vitro antimicrobial activity of mineral trioxide aggregate, Biodentine, and calcium-enriched mixture cement against Enterococcus faecalis, Streptococcus mutans, and Candida albicans using the agar diffusion technique. Dent Res J (Isfahan). 2021; 18(1). doi: 10.4103/1735-3327.310032
24. Niranjana M, Sunil J, Thomas G, Shyam A, Aparna M. Antimicrobial properties of newer calcium silicate-based pulp-capping agents against Enterococcus faecalis and Streptococcus mutans: an in-vitro evaluation. Cureus J Med Sci. 2024; 16(9): e70459. doi: 10.7759/cureus.70459
25. Morita M, Kitagawa H, Nakayama K, Kitagawa R, Yamaguchi S, Imazato S. Antibacterial activities and mineral induction abilities of proprietary MTA cements. Dent Mater J. 2021; 40(2): 297–303. doi: 10.4012/DMJ.2019-351
26. Liu G, Wu C, Abrams WR, Li Y. Structural and functional characteristics of the microbiome in deep-dentin caries. J Dent Res. 2020; 99(6): 713–720. doi: 10.1177/0022034520913248
27. Spatafora G, Li Y, He X, Cowan A, Tanner ACR. The evolving microbiome of dental caries. microorganisms. 2024; 12(1): 121. doi: 10.3390/MICROORGANISMS12010121
28. Rôças IN, Alves FRF, Rachid CTCC, Lima KC, Assunção I V., Gomes PN, et al. Microbiome of deep dentinal caries lesions in teeth with symptomatic irreversible pulpitis. PLoS One. 2016; 11(5): e0154653. doi: 10.1371/JOURNAL.PONE.0154653
29. Moradi Z, Abbasi M, Bahador A, Yekaninejad MS, Khanghah XM, Hoseini AP, et al. Evaluation of cytotoxicity and antibacterial activity of different pulp capping liners. Biomater Investig Dent. 2023; 10(1): 2287019. doi: 10.1080/26415275.2023.2287019
30. Kuzmanović Radman I, Djeri A, Arbutina A, Milašin J. Microbiological findings in deep caries lesions. Stomatol Glas Srb. 2016; 63(1): 7–14. doi: 10.1515/sdj-2016-0001
31. Pereira DFA, Seneviratne CJ, Koga-Ito CY, Samaranayake LP. Is the oral fungal pathogen Candida albicans a cariogen? Oral Dis. 2018; 24(4): 518–526. doi: 10.1111/odi.12691
32. Davaie S, Hooshmand T, Ansarifard S. Different types of bioceramics as dental pulp capping materials: A systematic review. Ceram Int. 2021; 47(15): 20781–20792. doi: 10.1016/j.ceramint.2021.04.193
33. Docimo R, Carrante VF, Costacurta M. The physical-mechanical properties and biocompatibility of Biodentine: A review. J Osseointegration. 2021; 13(1): 47–50. doi: 10.23805/JO.2021.13.01.8
34. Kim M, Lee SH, Shin DH. In vitro study of the biological and physical properties of dual-cure resin-modified calcium silicate-based cement. Dent J. 2023; 11(5): 120. doi: 10.3390/DJ11050120
35. Eissa M, Ibrahim S, Abdelfattah M, Elawady B. Antimicrobial activity of different bioactive therapeutic pulp capping materials with relevance to their biological and clinical consideration: A comparative in vitro study. Egypt Dent J. 2024; 70(2): 2107–2016. doi: 10.21608/edj.2024.267931.2925
36. Bhavana V, Chaitanya KP, Gandi P, Patil J, Dola B, Reddy RB. Evaluation of antibacterial and antifungal activity of new calcium-based cement (Biodentine) compared to MTA and glass ionomer cement. J Conserv Dent. 2015; 18(1): 44. doi: 10.4103/0972-0707.148892
37. Subhi H, Subhi N, Alhaidary S, Azeez MS, Tabnjh AK. Antibacterial activity of biodentine against Enterococcus faecalis: a systematic review. Front Dent Med. 2024; 5(1498353): 1–19. doi: 10.3389/fdmed.2024.1498353
38. Swathi Priyadharshini S, Ragavendran C, Anand Sherwood I, Jeyapalan R. Comparative evaluation of compressive strength and morphological interface of carbonated hydroxyapatite with other pulp capping materials: An in vitro analysis. Endodontology. 2025; 37(1): 90–95. doi: 10.4103/ENDO.ENDO_92_24
39. Anthrayose P, Aggarwal A, Yadav S, Nawal RR, Talwar S. Microscopic and elemental characterization of hydrated dental pulp capping agents. J Conserv Dent Endod. 2021; 24(5): 496–501. doi: 10.4103/jcd.jcd_460_21
40. Bakir Ş, Bakir EP, Akbiyik SY. Evaluation of the bond strength of resin-modified glass ionomer enhanced with bioactive glass to composite resin with different dental adhesive systems. Anal Quant Cytopathol Histopathol. 2021; 43(4): 235–241.
41. Akbiyik SY, Bakir EP, Bakir S. Evaluation of the bond strength of different pulp capping materials to dental adhesive systems: an in vitro study. J Adv Oral Res. 2021; 12(2): 286–295. doi: 10.1177/2320206821997983
42. Park SH, Ye JR, Asiri NM, Chae YK, Choi SC, Nam OH. Biocompatibility and bioactivity of a dual-cured resin-based calcium silicate cement: in vitro and in vivo evaluation. J Endod. 2024; 50(2): 235–242. doi: 10.1016/J.JOEN.2023.11.009
43. Sanz JL, Soler-Doria A, López-García S, García-Bernal D, Rodríguez-Lozano FJ, Lozano A, et al. Comparative biological properties and mineralization potential of 3 endodontic materials for vital pulp therapy: Theracal PT, Theracal LC, and Biodentine on human dental pulp stem cells. J Endod. 2021; 47(12): 1896–906. doi: 10.1016/j.joen.2021.08.001
44. Arandi NZ, Rabi T. TheraCal LC. From biochemical and bioactive properties to clinical applications. Int J Dent. 2018; 2018 : 6 pages. doi: 10.1155/2018/3484653
45. Poggio C, Beltrami R, Colombo M, Ceci M, Dagna A, Chiesa M. In vitro antibacterial activity of different pulp capping materials. J Clin Exp Dent. 2015; 7(5): e584-588. doi: 10.4317/JCED.52401
Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova
Nemáte účet? Registrujte se
Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.
