TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC

ĐỘC TÍNH LÊN NGUYÊN BÀO XƯƠNG
CỦA XI MĂNG TRÁM BÍT ỐNG TỦY CALCIUM SILICATE
Võ Thị Thủy Tiên, Trần Xuân Vĩnh
Khoa Răng - Hàm - Mặt, Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh
Vật liệu nền calcium silicate là vật liệu có hoạt tính sinh học nhờ khả năng kích thích lành thương và hỗ
trợ hình thành mô. Nghiên cứu này đánh giá tính gây độc tế bào của một xi măng trám bít ống tủy nền tricalcium silicate mới (BioRoot RCS; Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp) đối với nguyên bào xương người
so với một loại xi măng đang được sử dụng phổ biến hiện nay (AH26; Dentpsly, Konstanz, Đức). Nghiên cứu
sử dụng mô hình tiếp xúc gián tiếp giữa tế bào với dịch chiết xi măng để đánh giá hai thông số là độc tính
đối với tế bào và khả năng tăng sinh của tế bào. Kết quả cho thấy, dịch chiết BioRoot RCS có độc tính đối
với nguyên bào xương người thấp hơn và mức độ tăng sinh tế bào cao hơn so với AH26. Như vậy, xi măng
trám bít ống tủy nền calcium silicate BioRoot RCS tương hợp sinh học với nguyên bào xương người.
Từ khóa: Độc tính tế bào, tăng sinh tế bào, BioRoot RCS, nguyên bào xương người, xi măng trám bít
ống tủy calcium silicate

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Xi măng trám bít ống tủy cùng với vật liệu
lõi rắn đóng một vai trò quan trọng cho sự

chất sinh ung tiềm năng như bisphenol-Adiglycidyl ether [2 - 5].

thành công của điều trị nội nha. Tuy nhiên,

Dựa trên hoạt tính sinh học nổi bật của vật

sau khi trám bít ống tủy, xi măng có thể tương

liệu nền calcium silicate, xi măng trám bít ống

tác với mô quanh chóp gây ảnh hưởng đến

tủy

kết quả sau cùng. Vì vậy, việc nghiên cứu và

(Septodont, Saint - Maur - des - Fossés,

đánh giá tính tương hợp sinh học với các tế

Pháp) chứa tricalcium silicate và zirconium

bào hiện diện ở vùng quanh chóp của các xi

oxide đã ra đời. Một số nghiên cứu ban đầu

măng nội nha là vô cùng cần thiết.

đã cho thấy BioRoot RCS có hoạt tính sinh

nền

calcium

silicate

BioRoot

RCS

Trước đây, các xi măng trám bít ống tủy


học, cụ thể là nó phóng thích calcium hydrox-

được phân thành 5 loại chính theo thành phần

ide sau khi đông và tạo calcium phosphate khi

hóa học, gồm oxide kẽm - eugenol, calcium

tiếp xúc với dịch sinh lý [6; 7]. Ngoài ra, các

hydroxide, silicone, glass - ionomer và nhựa.

nghiên cứu còn ghi nhận được BioRoot RCS

Trong đó, xi măng nền nhựa epoxy AH26

có độc tính thấp với nguyên bào sợi nướu, tế

thường được sử dụng trên lâm sàng do có

bào dây chằng nha chu đồng thời kích thích

các đặc tính cơ lý tốt [1]. Tuy nhiên, một số

tiết yếu tố tạo mạch và tạo xương [8 - 10].

nghiên cứu đã báo cáo về tính gây độc của xi

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có


măng này do sự phóng thích formaldehyde và

nghiên cứu nào về ảnh hưởng của xi măng
calcium silicate lên nguyên bào xương cũng là

Địa chỉ liên hệ: Trần Xuân Vĩnh, Khoa Răng - Hàm - Mặt,
Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh
Email:
Ngày nhận: 25/12/2017
Ngày được chấp thuận: 18/3/2018

TCNCYH 114 (5) - 2018

những tế bào hiện diện ở vùng quanh chóp.
Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Độc
tính lên nguyên bào xương người của xi măng
trám bít ống tủy BioRoot RCS và sự tăng sinh
43


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
của nguyên bào xương” nhằm góp phần đánh

thu nhận từ mô mỡ) được cung cấp bởi Bộ

giá tính tương hợp sinh học của loại vật liệu

môn Mô - Phôi - Di truyền, Trường Đại học Y


mới này.

khoa Phạm Ngọc Thạch.

II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

Hai loại xi măng trám bít ống tủy được
khảo sát trong nghiên cứu là xi măng nền cal-

1. Đối tượng
Nghiên cứu sử dụng nguyên bào xương
người (được biệt hóa từ tế bào gốc trung mô

cium silicate BioRoot RCS (Septodont, SaintMaur-des-Fossés, Pháp) và xi măng nền nhựa
epoxy AH26 không chứa bạc (Dentpsly, Konstanz, Đức) (bảng 1).

Bảng 1. Hai loại xi măng trám bít ống tủy sử dụng trong nghiên cứu
Xi măng
BioRoot RCS

AH26 không chứa bạc

Số lô

B18997

110000440

Hạn sử dụng


08/2018

06/2020

Tricalcium silicate,
zirconium oxide, povidone

Bismuth (III) oxide,
Methenamine

Nước, calcium chloride,
hydrosolube polymer

Bisphenol-A-diglycidyl-ether

1 muỗng bột : 5-7 giọt chất lỏng

Bột: lỏng = 2-3 : 1

10 phút

4 - 6 giờ

4 giờ

9 - 15 giờ

Thành
phần


Bột
Lỏng

Tỷ lệ trộn
Thời gian làm việc
Thời gian đông

2. Phương pháp
Thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được
thực hiện từ tháng 11/2016 đến tháng
05/2017.
Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu in vitro
có nhóm chứng.
Quy trình nghiên cứu

dịch chiết xi măng bằng phương pháp đếm tế
bào sử dụng buồng đếm hồng cầu.
(i) Đánh giá độc tính đối với nguyên bào
xương người
- Trộn xi măng theo hướng dẫn của nhà
sản xuất, cho vào khuôn có đường kính 4 mm
và chiều cao 1 mm, chờ đến khi xi măng
đông.

Nghiên cứu gồm 2 quy trình riêng biệt là (i)

- Ngâm khối xi măng vào môi trường biệt

đánh giá độc tính của dịch chiết xi măng đối


hóa và nuôi cấy nguyên bào xương (gọi tắt là

với nguyên bào xương người bằng thử

môi trường biệt hóa) theo tiêu chuẩn ISO

nghiệm MTT và (ii) đánh giá mức độ tăng sinh

10993-12:2012 [11]. Sau 24 giờ, thu được

của nguyên bào xương người khi tiếp xúc với

dịch chiết xi măng nồng độ 100%. Pha loãng

44

TCNCYH 114 (5) - 2018


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
dịch chiết thành các nồng độ 50%, 25%,

giếng với mật độ 1 x 104 tế bào/giếng rồi ủ

12,5% và 6,25%.

trong tủ nuôi tế bào. Sau 24 giờ, hút bỏ môi

- Chuyển nguyên bào xương lên đĩa 96


trường biệt hóa ở tất cả các giếng, rửa sạch

giếng với mật độ 1x10 tế bào/giếng rồi ủ 24

nhẹ nhàng tế bào bằng dung dịch PBS để bắt

giờ. Sau đó, hút bỏ môi trường ở tất cả các

đầu đánh giá mức độ tăng sinh (T0).

4

giếng, rửa sạch nhẹ nhàng tế bào bằng dung
dịch muối đệm phosphate (PBS).
- Cho 100 µl dịch chiết xi măng vào giếng
tương ứng (03 giếng/từng nồng độ dịch chiết
của mỗi loại xi măng) rồi tiếp tục ủ 24 giờ.

- Cho 200 µl dịch chiết xi măng nồng độ tối
ưu (03 giếng/mỗi thời điểm 2, 4, 6, 8, 10 ngày)
rồi ủ đĩa 96 giếng trong tủ nuôi tế bào.
- Sau mỗi 2 ngày, đếm số lượng tế bào ở
giếng tương ứng như sau: Hút bỏ dịch chiết

- Sau 24 giờ, hút bỏ dịch chiết. Thêm 100

cũ rồi rửa sạch nhẹ nhàng tế bào bằng dung

µl dung dịch MTT (1 mg/ml PBS) vào từng


dịch PBS. Tiếp theo, cho 20 µl dung dịch

giếng và ủ thêm 4 giờ. Sau 4 giờ, thêm 100 µl

Trypsin - EDTA 0,25% vào mỗi giếng, ủ 15

dung dịch DMSO vào mỗi giếng để hòa tan

phút để tách tế bào. Sau đó, cho 20 µl môi

các tinh thể formazan hình thành rồi đo mật độ

trường biệt hóa vào mỗi giếng, huyền phù tế

quang (OD) ở bước sóng 490 nm bằng máy

bào, hút bỏ môi trường. Thu tế bào rồi nhuộm

phân tích MTT. Mô hình nghiên cứu sử dụng

Trypan blue 0,4% với tỷ lệ 1:1. Đếm số lượng

chứng âm là môi trường biệt hóa và chứng

tế bào bằng buồng đếm hồng cầu dưới kính

dương là dịch chiết latex theo tiêu chuẩn ISO

hiển vi đảo ngược theo quy tắc cạnh trên -


(12)

10993-5:2009

bên phải. Cuối cùng, thay 200 µl dịch chiết

.

- Số đo OD được chuyển thành tỷ lệ phần
trăm tế bào sống theo công thức:
100 x OD490e
% tế bào sống =
OD490b
OD490e: mật độ quang của dịch chiết vật
liệu.
OD490b: mật độ quang của chứng âm.
- Lặp lại thử nghiệm 3 lần.
(ii) Đánh giá mức độ tăng sinh của nguyên
bào xương người.

mới cho các giếng còn lại rồi tiếp tục ủ trong
tủ nuôi tế bào.
- Lặp lại thử nghiệm 3 lần.
Các biến số trong nghiên cứu được trình
bày trong bảng 2.
Xử lý số liệu: Số liệu được xử lý bằng
phần mềm SPSS 16.0.
Thống kê mô tả: Số liệu được trình bày
dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn.
Thống kê suy lý: Sử dụng phép kiểm Mann

-Whitney U để so sánh tỷ lệ phần trăm tế bào
sống của từng nồng độ dịch chiết và mật độ tế

- Tạo dịch chiết xi măng như trên. Dựa trên

bào tại từng thời điểm giữa 2 loại xi măng.

kết quả đánh giá độc tính, chọn nồng độ dịch

Các kiểm định với giá trị p < 0,05 được cho là

chiết xi măng có tỷ lệ phần trăm tế bào sống

có ý nghĩa thống kê.

cao nhất (nồng độ tối ưu) để đánh giá mức độ
tăng sinh.
- Chuyển nguyên bào xương lên đĩa 96

TCNCYH 114 (5) - 2018

3. Đạo đức nghiên cứu
Nghiên cứu in vitro đảm bảo các nguyên
tắc đạo đức trong nghiên cứu y sinh học.
45


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
Bảng 2. Các biến số trong nghiên cứu
STT


Biến số

Đánh giá

Đo lường

1

Độc tính tế bào
(Định lượng)

Tỷ lệ phần trăm
tế bào sống

Đo mật độ quang (OD) ở bước sóng 490
nm bằng máy phân tích MTT

2

Mức độ tăng sinh của

Mật độ tế bào

Đếm số lượng tế bào bằng buồng đếm

III. KẾT QUẢ
1. Độc tính với nguyên bào xương người của các nồng độ dịch chiết BioRoot RCS và
AH26


Biểu đồ 1. Tỷ lệ phần trăm tế bào sống của nguyên bào xương khi tiếp xúc với dịch chiết
BioRoot RCS và AH26 ở các nồng độ 100%, 50%, 25%, 12,5% và 6,25%
*: p < 0,05 (Kiểm định Mann-Whitney U).
Kết quả cho thấy cả 2 nhóm vật liệu đều không gây độc tế bào cấp tính ở tất cả các nông độ.
Tuy nhiên % tế bào sống của nhóm Bioroot RCS cao hơn so với nhóm AH26.
2. Mức độ tăng sinh của nguyên bào xương người khi tiếp xúc với dịch chiết BioRoot
RCS và AH26 6,25% (đây là nồng độ không gây độc tế bào)

46

TCNCYH 114 (5) - 2018


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC
Bảng 1. Mật độ nguyên bào xương (số lượng nguyên bào xương trung bình trên 1 giếng)
khi tiếp xúc với dịch chiết BioRoot RCS và AH26 nồng độ 6,25% tại các thời điểm 0, 2, 4, 6,
8, 10 ngày
Mật độ tế bào (tế bào/ml) (Trung bình ± Độ lệch chuẩn)

Vật liệu
(N = 9)
BioRoot
RCS
AH26

Ngày 0

Ngày 2

Ngày 4


Ngày 6

Ngày 8

Ngày 10

10000,0
± 0,0

73333,3
± 31411,3

65000,0
± 53944,4

66666,7
± 25033,3

65000,0
± 28106,9

56666,7
± 41311,8

10000
± 0,0

18333,3
± 9831,9


20000,0
± 15491,9

46666,7
± 28047,6

13333,3
± 10327,9

6666,7
± 8164,9

80000

*

70000
60000
50000
40000
30000
20000
BioRoot

10000
0

0


1
Ngày

2 2
0 Ngày

3 4
Ngày

4 6 Ngày
5 8
Ngày

6 10
Ngày

AH26
7

Biểu đồ 2. Đường cong tăng trưởng của nguyên bào xương khi tiếp xúc với dịch chiết
BioRoot RCS và AH26 nồng độ 6,25%
*: p < 0,05 (Kiểm định Mann Whitney-U).
Kết quả cho thấy số lượng nguyên bào xương của nhóm Bioroot RCS cao hơn so với nhóm
AH26.

IV. BÀN LUẬN
Thử nghiệm tính gây độc tế bào in vitro là

nghiệm dịch chiết là loại thử nghiệm phù hợp


một bước thiết yếu của quá trình khảo sát tính

cho việc xác định độc tính của những vật liệu

tương hợp sinh học, trong đó sử dụng tế bào

có độ hòa tan như xi măng trám bít ống tủy

mô để quan sát sự tăng trưởng, sinh sản và

[12].

hình thái tế bào dưới sự tác động của vật liệu.

Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy dịch

Theo ISO 10993 - 5:2009, có 3 loại thử

chiết của xi măng BioRoot RCS không gây

nghiệm tính gây độc tế bào, trong đó thử

độc tế bào cấp tính theo tiêu chuẩn ISO 10993

TCNCYH 114 (5) - 2018

47


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC

- 5:2009 (tỷ lệ phần trăm tế bào sống > 70%)

tính gây độc tế bào của BioRoot RCS thấp

[12]. Kết quả này phù hợp với kết quả của

hơn tất cả các xi măng khác [9]. Như vậy, xi

những nghiên cứu trước đó đánh giá độc tính

măng trám bít ống tủy nền calcium silicate

của BioRoot RCS trên nguyên bào sợi

BioRoot RCS có độc tính với nguyên bào

nướuhay tế bào dây chằng nha chu cũng cho

xương thấp hơn so với xi măng nền nhựa

thấy xi măng này không gây độc tế bào [8 -

epoxy AH26 là loại xi măng đang được sử

10]. Lý giải cho tính tương hợp tế bào của

dụng rộng rãi trên lâm sàng.

BioRoot RCS trước hết có thể là do bản chất


Một điều cần lưu ý là trong một giới hạn

tricalcium silicate của nó. Vật liệu nền calcium

nhất định, độc tính sẽ tăng dần theo thời gian

silicate đã được chứng minh là có hoạt tính

[13]. Do đó, việc đánh giá mức độ tăng sinh

sinh học giúp kích thích tạo mô cứng và lành

của tế bào sau khi tiếp xúc với dịch chiết vật

thương mô mềm. Ngoài ra, kết quả phân tích

liệu cũng rất quan trọng. Dựa trên kết quả

phổ tán sắc năng lượng tia X còn cho thấy

đánh giá độc tính, chúng tôi chọn nồng độ

thành phần của BioRoot RCS không chứa kim

dịch chiết 6,25% để đánh giá sự tăng sinh tế

loại nặng hoặc yếu tố gây độc [6].

bào. Mức độ tăng sinh được đánh giá dựa


Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn

trên mật độ tế bào đếm bằng buồng đếm hồng

xi măng trám bít nền nhựa epoxy AH26 làm

cầu sau khi tiếp xúc với dịch chiết xi măng tại

nhóm so sánh bởi vì đây là loại xi măng được

các thời điểm 2, 4, 6, 8, 10 ngày. Từ kết quả

sử dụng rộng rãi trên lâm sàng hiện nay. Kết

thu được, chúng tôi xây dựng đường cong

quả nghiên cứu cho thấy dịch chiết AH26

tăng trưởng của nguyên bào xương người

cũng không gây độc tế bào cấp tính theo tiêu

của xi măng BioRoot RCS và AH26. Nghiên

chuẩn ISO. Tuy nhiên, khi so sánh tỷ lệ phần

cứu cho thấy đường cong tăng trưởng của

trăm tế bào sống giữa 2 loại xi măng ở từng


AH26 gần như là đường tuyến tính giảm dần

nồng độ dịch chiết, chúng tôi nhận thấy dịch

theo thời gian, trong đó mật độ tế bào tại thời

chiết BioRoot RCS có tỷ lệ phần trăm tế bào

điểm kết thúc khảo sát thấp hơn thời điểm ban

sống cao hơn AH26 ở tất cả các nồng độ, sự

đầu. Ngược lại, đường cong tăng trưởng của

khác biệt chỉ không có ý nghĩa thống kê ở

BioRoot RCS lại tương tự với đường cong

nồng độ chưa pha loãng. Điều này có thể là

tăng trường của quần thể tế bào bình thường,

do AH26 đã được ghi nhận trong các báo cáo

bao gồm giai đoạn hồi phục và đạt sự bám

trước đó rằng nó phóng thích formaldehyde

dính ổn định, giai đoạn tăng sinh, và mật độ tế


gây độc tế bào trong quá trình đông, đặc biệt

bào bắt đầu giảm xuống sau khi đạt cực đại.

là ở giai đoạn đầu, đồng thời thành phần lỏng

Kết quả của chúng tôi cũng tương đồng với

của AH26 là bisphenol-A-diglycidyl ether cũng

kết quả từ nghiên cứu của Camps và cộng sự

đã được chứng minh là một yếu tố gây độc [4;

là BioRoot RCS đã được chứng minh là tiết

5]. Nghiên cứu của Eldeniz và cộng sự so

các yếu tố tạo mạch và tạo xương [10]. Do đó,

sánh BioRoot RCS với các loại xi măng trám

có thể kết luận rằng xi măng trám bít ống tủy

bít ống tủy khác gồm AH Plus, Acroseal,

nền calcium silicate BioRoot RCS tạo thuận

EndoRez, RealSeal SE, Hybride Root SEAL,


lợi cho sự tăng sinh của nguyên bào xương,

RootSP và MTA Fillapex cũng cho kết quả

còn AH26 thì không.

48

TCNCYH 114 (5) - 2018


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC

V. KẾT LUẬN

5. Schweikl H., Schmalz G., Stimmel-

Dịch chiết BioRoot RCS có độc tính với
nguyên bào xương người thấp hơn và mức độ
tăng sinh của nguyên bào xương người cao
hơn so với dịch chiết AH26. Những kết quả
trên phần nào cho thấy xi măng trám bít ống
tủy calcium silicate BioRoot RCS là vật liệu
tương hợp sinh học với nguyên bào xương
người. Đây là một trong những tiêu chuẩn
đảm bảo cho thành công của điều trị nội nha.

Lời cảm ơn
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn bộ môn
Mô - Phôi - Di truyền, Trường Đại học Y khoa

Phạm Ngọc Thạch đã tạo điều kiện và giúp đỡ
chúng tôi thực hiện nghiên cứu này. Chúng tôi
cam kết không có sự xung đột lợi ích từ kết
quả nghiên cứu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Rödig T., Attin Th (2005). The root canal sealers AH 26 and AH Plus-an overview.
2. Yu M.K., Lee Y.H., Yoon M.R et al
(2010). Attenuation of AH26-induced apoptosis by inhibition of SAPK/JNK pathway in
MC-3T3 E1 cells. J Endod. 36(12), 1967 1971.
3. Huang F.M., Yang S.F., Chang Y.C.
(2010). Effects of root canal sealers on alkaline phosphatase in human osteoblastic cells.
J Endod. 36(7), 1230-1233.
4. Spangberg L.S.W., Barbosa S.V.,
Lavigne

G.D

(1993).

AH26

formaldehyde. J Endod. 19, 596 - 598.

TCNCYH 114 (5) - 2018

release

mayer H et al (1995). Mutagenicity of AH26 in
an in vitro mammalian cell mutation assay. J

Endod, 21, 407 - 410.
6. Camilleri J (2015). Sealers and warm
gutta-percha obturation techniques. J Endod,
41(1), 72 - 78.
7. Xuereb M., Vella P., Damidot D. et al
(2015). In situ assessment of the setting of
tricalcium silicate-based sealers using a dentin
pressure model. J Endod, 41(1), 111 - 124.
8. Poggio C., Riva P., Chiesa M et al
(2017). Comparative cytotoxicity evaluation of
eight root canal sealers. J Clin Exp Dent, 9(4),
e574 - e578.
9. Eldeniz A.U., Shehata M. , Högg C et
al (2016). DNA double-strand breaks caused
by new and contemporary endodontic sealers.
Int Endod J, 49(12), 1141 - 1151.
10. Camps J., Jeanneau C., Ayachi I.E.
et al (2015). Bioactivity of a Calcium Silicatebased Endodontic Cement (BioRoot RCS):
Interactions with Human Periodontal Ligament
Cells In Vitro. J Endod, 41(9), 1469 - 1473.
11. The European Union Per Directive
90/385/EEC (2012). ISO 10993-12:2012, Biological evaluation of medical devices-Part 12:
Sample preparation and reference materials,
1 - 20.
12. The European Union Per Directive
90/385/EEC (2009). ISO 10993-5:2009 Biological evaluation of medical devices-Part 5:
Tests for in vitro cytotoxicity.1 - 34.
13. Li W., Zhou J., Xu Y (2015). Study of
the in vitro cytotoxicity testing of medical devices. Biomed Rep, 3(5), 617 - 620.


49


TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC

Summary
CYTOTOXICITY OF CALCIUM SILICATE - BASED ROOT CANAL
SEALER ON HUMAN OSTEOBLASTS
Calcium silicate-based materials are known as bioactive one due to their capacity to induce
healing and tissue formation. This study was designed to evaluate the cytotoxicity of a newly developed tricalcium silicate root canal sealer (BioRoot RCS; Septodont, Saint Maur Des Fossés,
France) on cultured human osteoblasts compared with a current commonly used cement (AH26;
Dentsply, Konstanz, Germany). Here we investigated the cell viability and cell proliferation using
the in vitro indirect interaction model between human osteoblasts and extracts of BioRoot RCS
and AH26. The results showed that BioRoot RCS had higher cell viability as well as higher cell
proliferation than AH26. Taken together, our results suggested that tricalcium silicate-based root
canal sealer BioRoot RCS is biocompatible with human osteoblasts.
Key words: cytotoxicity, cell proliferation, BioRoot RCS, human osteoblasts, tricalcium silicate-based sealer

50

TCNCYH 114 (5) - 2018