IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles in dental adhesives: Physicomechanical, and biological performance

Q: What does this research mean for the field?

Incorporating IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles into TEGDMA-based dental adhesives provides strong antibacterial activity against Streptococcus mutans and acceptable cytocompatibility, but higher nanoparticle concentrations reduce depth of cure and enamel bond strength. Novelty: ClaimNovelty.INCREMENTAL. Consensus alignment: ConsensusAlignment.NEUTRAL.

Aiman Khan; Saad Liaqat; Nawshad Muhammad

doi:10.1016/j.jtumed.2026.08.006

September 3, 2026Journal of Taibah University Medical SciencesOpen Access

IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles in dental adhesives: Physicomechanical, and biological performance

View Full Paper

Ask AI

Bookmark

Share

Key Points

To synthesize a TEGDMA-based dental adhesive reinforced with IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles and evaluate its polymerization, mechanical integrity, antibacterial efficacy, and biocompatibility.
Five groups (n=5 per group) were tested: a commercial control (Ruby Bond), an unfilled experimental TEGDMA control, and experimental adhesives formulated with 1.5%, 3%, or 6% weight fractions of IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles.
Specimens were light-cured with an LED at 1300 mW/cm² for 20 seconds per side, followed by assessments of degree of conversion (ATR-FTIR), depth of cure and flexural strength (ISO 4049), and enamel shear bond strength (ISO 29022).
Biological performance was evaluated via direct contact and disk diffusion tests against Streptococcus mutans (measuring optical density at 600 nm) and cytocompatibility using the Alamar Blue assay.
All experimental adhesives achieved a degree of conversion exceeding 90%, although conversion rates declined significantly with higher nanoparticle concentrations (p < 0.001).
Enamel shear bond strength decreased significantly with increasing nanoparticle loading (p < 0.001), declining from 4.549 ± 0.698 MPa in the commercial adhesive to 2.080 ± 0.302 MPa at 6% nanoparticle content.
Peptide-loaded nanoparticles produced a 68.38% reduction in Streptococcus mutans optical density (from 1.6846 to 0.53275) compared to a 21.66% reduction with unloaded nanoparticles, while cell viability remained above 85% across all formulations.

Ask about this paper

Answers are grounded in this paper and cite their sources.

Implication

Experimental laboratory study demonstrates enhanced antibacterial activity and biocompatibility in dental adhesives, highlighting potential trade-offs in enamel shear bond strength.

Abstract

الملخص أهداف البحث هدفت هذه الدراسة إلى تحضير مادة لاصقة سنية قائمة على ثنائي ميثاكريلات ثلاثي إيثيلين الغليكول (TEGDMA)، ومدعّمة بجسيمات الكيتوسان النانوية (CNPs) المغلّفة بالببتيد IG-13-1، وتقييم خصائص البلمرة، والأداء الفيزيائي والميكانيكي وقوة الارتباط، والنشاط المضاد للبكتيريا، والتوافق الخلوي للمادة المحضّرة. طرق البحث جرى تحضير خمس مجموعات من العينات (5 عينات لكل مجموعة)، شملت: مادة لاصقة سنية شاملة تجارية (Ruby Bond)، ومادة تجريبية ضابطة غير محشوة قائمة على TEGDMA، وثلاث مواد لاصقة تجريبية تحتوي على جسيمات الكيتوسان النانوية المغلّفة بالببتيد IG-13-1 بنسب وزنية قدرها 1.5% و3% و6%. عولجت العينات ضوئيًا باستخدام الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) بشدة 1300 ملي واط/سم 2 لمدة 20 ثانية لكل جانب. وقُيّمت درجة التحول باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه وتقنية الانعكاس الكلي المخفف، وعمق التصلبوفقًا للمواصفة القياسية ISO 4049، وامتصاص الماء على مدى 21 يومًا، ومقاومة الانحناء وفقًا للمواصفة ISO 4049، ومقاومة ارتباط القص بمينا الأسنان وفقًا للمواصفة ISO 29022. كما جرى تقييم النشاط المضاد لبكتيريا العقدية الطافرة (Streptococcus mutans) باستخدام اختبار التلامس المباشر، وذلك بقياس الكثافة الضوئية عند طول موجي 600 نانومتر (OD600)، إضافة إلى اختبار انتشار الأقراص. وتم تقييم التوافق الخلوي باستخدام اختبار ألامار بلو. النتائج أظهرت جميع المواد اللاصقة التجريبية درجة تحول مرتفعة تجاوزت 90%، إلا أنها انخفضت بصورة ذات دلالة إحصائية مع زيادة نسبة جسيمات الكيتوسان النانوية (p < 0.001). كما أظهرت مقاومة ارتباط القص فروقًا ذات دلالة إحصائية (p < 0.001)، وانخفضت مع زيادة نسبة الجسيمات النانوية؛ إذ بلغت 4.549 ± 0.698 ميغاباسكال في المادة اللاصقة التجارية، مقارنةً بـ 2.080 ± 0.302 ميغاباسكال عند نسبة تحميل بلغت 6%. وأظهر تقييم النشاط المضاد لبكتيريا العقدية الطافرة باستخدام اختبار التلامس المباشر أن جسيمات الكيتوسان النانوية المغلّفة بالببتيد خفّضت قيمة الكثافة الضوئية عند 600 نانومتر من 1.6846 إلى 0.53275، أي بنسبة انخفاض بلغت 68.38%، في حين خفّضت جسيمات الكيتوسان النانوية غير المغلّفة القيمة من 1.5267 إلى 1.196، أي بنسبة 21.66%. وظلت حيوية الخلايا أعلى من 85% في جميع المعالجات. الاستنتاجات أدى دمج جسيمات الكيتوسان النانوية المغلّفة بالببتيد IG-13-1 في المادة اللاصقة السنية إلى تحقيق نشاط قوي مضاد للبكتيريا، مع الحفاظ على درجة تحول مرتفعة وتوافق خلوي مقبول. ومع ذلك، أدت زيادة نسبة الجسيمات النانوية إلى انخفاض عمق التصلب وقوة الارتباط بمينا الأسنان، مما يشير إلى ضرورة تحسين تركيز الجسيمات النانوية وتوزيعها داخل المادة اللاصقة.

Discussion

No takes yet. Share an insight, caveat, or question.

Cite This Study

Khan et al. (2026) studied this question.

synapsesocial.com/papers/6a9bd4606b95aff0620ec0fb https://doi.org/10.1016/j.jtumed.2026.08.006

View Full Paper

Ask AI

Bookmark

Share

IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles in dental adhesives: Physicomechanical, and biological performance

Key Points

Ask about this paper

Implication

Abstract

Discussion

Cite This Study

IG-13-1 peptide-loaded chitosan nanoparticles in dental adhesives: Physicomechanical, and biological performance

Key Points

Ask about this paper

Implication

Abstract

Discussion

Cite This Study

Keep reading

Keep reading