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2-méthacryloyloxyéthyl phosphorylcholine Traitement Polymer des dentiers complets à Inhibition Denture Plaque Deposition

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DOI :

10.3791/54965

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26 décembre 2016

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1Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Showa University, 2Department of Materials Engineering, School of Engineering, The University of Tokyo

Dans cet article

Résumé

Les prothèses amovibles en poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) sont sujettes à l’adhérence bactérienne et à la formation de plaque dentaire. L’infection associée à la plaque dentaire est une source de complications dentaires et médicales graves chez les personnes âgées. Cet article présente un nouveau protocole pour traiter les prothèses dentaires en PMMA avec un polymère de 2-méthacryloyloxyéthylphosphorylcholine, poly(MPC-co-BMA-co-MPAz), afin de supprimer le dépôt de plaque sur les prothèses dentaires en PMMA.

Résumé

Les prothèses amovibles en poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) sont sujettes à l’adhérence bactérienne et à la formation de plaque dentaire, ce qu’on appelle la plaque dentaire. L’infection associée à la plaque dentaire est une source de complications dentaires et médicales graves chez les personnes âgées. La 2-méthacryloyloxyéthylphosphorylcholine (MPC) est un matériau biomédical bien connu qui présente une antithrombogénicité et une compatibilité tissulaire marquées en raison de sa haute résistance à l’adsorption des protéines et à l’adhésion cellulaire. Par conséquent, il est suggéré que les revêtements polymères MPC ont le potentiel d’inhiber le dépôt de plaque à la surface des prothèses dentaires en PMMA. Cependant, l’enrobage du polymère MPC à la surface d’une prothèse en PMMA est une procédure complexe qui nécessite un équipement spécialisé, ce qui est considéré comme un obstacle majeur à son application clinique.

Ici, nous introduisons une nouvelle procédure de traitement des polymères MPC qui utilise poly (MPC-co-BMA-co-MPAz) (PMBPAz) pour prévenir le dépôt de plaque dentaire sur les prothèses amovibles. Cette procédure permet le revêtement MPC des surfaces de prothèses dentaires en PMMA d’une manière simple et stable, résistante à diverses contraintes chimiques et mécaniques dues à la couche MPC de PMBPAz qui est liée de manière covalente à la surface du PMMA par irradiation de la lumière ultraviolette. De plus, la procédure ne nécessite aucun équipement spécialisé et peut être complétée par des cliniciens dans les 2 minutes. Nous avons appliqué cette procédure dans un cadre clinique et démontré son utilité clinique et son efficacité pour inhiber le dépôt de plaque sur les prothèses amovibles.

Introduction

les soins de santé bucco-dentaire joue un rôle important dans la prévention des infections opportunistes et la pneumonie par aspiration chez les personnes âgées physiquement vulnérables. Les soins de santé bucco - dentaire, composé de brossage après chaque repas, nettoyage des prothèses dentaires, et de recevoir des soins professionnels de la santé bucco - dentaire, joue un rôle essentiel dans la réduction de l'incidence de ces maladies 1-3. En particulier, une mauvaise hygiène buccale est fortement associée à une pneumonie par aspiration chez les personnes âgées physiquement vulnérables. Par conséquent, plus d' attention devrait être accordée à la prise en charge des patients âgés, qui ont une capacité limitée à nettoyer leurs prothèses par eux - mêmes 4 santé bucco - dentaire.

Même dans les pays développés, l'utilisation des acryliques, des prothèses dentaires amovibles à base de résine reste option de traitement le plus fréquent chez les patients âgés édentés 5. En raison de leur forte capacité d'absorption d'eau de surface microporeuse, et à caractère hydrophobe, des bases acryliques de dentier construites à partir de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) facilement accumuler la plaque dentaire sur leurs surfaces, qui est appelé plaque de la prothèse.

2-méthacryloyloxyéthyl phosphorylcholine (MPC) polymères sont des matériaux polymères bien connus biomédicaux 6 qui ont une antithrombogénicité remarquable et une compatibilité tissulaire en raison de leur résistance élevée à l' adsorption des protéines et l' adhésion cellulaire 11.07. Revêtements de polymère MPC ont été appliquées dans divers dispositifs médicaux pour prévenir l' infection 12 et ont été suggérées pour avoir le potentiel pour empêcher la prothèse accumulation de plaque sur les surfaces de la prothèse PMMA 13. Le défi dans l'application clinique de polymères MPC PMMA prothèses dentaires est de manière fiable les lier aux PMMA surfaces d'une manière simple et stable. Auparavant, les polymères MPC ont été rapportés pour être stablement lié aux surfaces PMMA par une technique de greffage et d'avoir le potentiel d'inhiber l'accumulation de plaque. Cependant, la technique de greffage est pas simple et nécessite un équipement spécialisé, which rend son application clinique difficile. Nous décrivons ici une nouvelle procédure de revêtement MPC qui utilise des polymères en particulier phospholipidiques photoréactifs, un dérivé de méthacrylate photoréactif, le 2-méthacryloyloxyéthyl-4-azidobenzoate (MPAz) -synthesized pour accomplir une variété de modifications de surface de différents types de matériaux. MPAz a été co-polymérisée avec des polymères MPC et le méthacrylate de n-butyle (BMA) pour donner un poly (co -BMA- co MPC - -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz peut se lier de manière covalente à la surface des prothèses dentaires PMMA par activation des groupes azides dans MPAz sous rayonnement ultraviolet (UV) , 14 l' irradiation. La procédure ne nécessite aucun équipement spécialisé et peut être complété par des cliniciens dans les 2 min. Nous avons également appliqué ce procédé dans un environnement clinique et a démontré son utilité clinique et l'efficacité dans l'inhibition de dépôt de la plaque dentaire sur les prothèses amovibles.

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Protocole

1. Préparation de la solution PMBPAz (Figure 1)

  1. Synthétiser MPC suivant une procédure industrielle précédemment 15.
  2. Synthétiser l'photoréactif MPC polymère PMBPAz utilisant une polymérisation radicalaire classique du MPC, BMA et MPAz dans l' éthanol, comme décrit précédemment 14.
    REMARQUE: PMBPAz doit contenir 60%, 30% et 10% (% en mole) des unités monomères mentionnés ci-dessus, respectivement. Réfrigérer le PMBPAz dissous dans de l'éthanol pour préparer une solution à 0,5% en poids avant son utilisation.
  3. Avant de traiter la surface du PMMA, permettre à la solution d'éthanol PMBPAz reposer pendant 30 min à température ambiante.

figure-protocol-1
Figure 1. chimique de la formule structurelle de la photoréactive MPC polymère PMBPAz. PMBPAz a été construite en utilisant une unité MPC, une unité de BMA, et une unité MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

2. Traitement PMBPAz d'une complète PMMA Denture (Figure 2)

  1. nettoyer mécaniquement la prothèse pendant 3 minutes en utilisant une brosse pour dentier.
  2. nettoyer Chimiquement la prothèse pendant 5 min dans un bain de sonication à ultrasons avec un nettoyant pour prothèses dentaires, y compris l'hypochlorite de sodium à 2,0% et dans les conditions de sonication suivantes: fréquence, 50/60 Hz; Numéro de phase, 1φ; et la fréquence d'oscillation, 28 kHz.
  3. Avant d'effectuer la modification de surface avec PMBPAz, laver la surface de la prothèse par immersion dans de l'éthanol. Après le lavage à l'éthanol, laisser la surface de la prothèse à sec par lui-même, que l'éthanol est un composé volatil.
  4. Appliquer 1 ml d'une solution d'éthanol PMBPAz directement à la surface de la prothèse dentaire à l'aide d'un applicateur à brosse. Par la suite, maintenir la prothèse à la température ambiante et à la pression atmosphérique pendant 10 minutes pour permettre l'évaporation du solvant in une atmosphère de vapeur d'éthanol. Laisser sécher. Répéter deux fois ces étapes.
  5. Irradier la surface de la prothèse dentaire avec une lumière UV pendant 2 min (à 254 nm).
  6. Immerger la prothèse PMBPAz traitée dans de l'eau distillée pendant 5 minutes avant de l'utiliser.

figure-protocol-2
Figure 2. Fabrication d'une surface modifiée à l' aide du photoréactif MPC polymère PMBPAz. Le polymère PMBPAz peut former des liaisons covalentes PMMA en appliquant un rayonnement UV. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

3. Évaluation des dentiers Plaque Deposition

  1. Utilisez la prothèse PMBPAz-traitée à la maison pendant 2 semaines. En tant que témoin, répétez la même procédure, à l'exclusion du traitement avec le PMBPAz.
  2. Après un patient a utilisé la prothèse pendant 2 semaines (utilisé about 12 à 14 h par jour), le rincer à l'eau du robinet pour éliminer les particules alimentaires en vrac, puis le colorer avec une solution révélatrice bleu 0,25% de méthylène pendant 1 min.
  3. Nettoyer les taches présentes sur la surface de la prothèse dans l'eau distillée en utilisant un sonicateur de bain à ultrasons pendant 30 sec.
  4. Capture d'images à un angle sur un siège de cire avec un appareil photo numérique de 90 ° en utilisant un système de lumière blanche. Capture d'images avec la même distance focale de l'objet, le temps d'exposition, et l'intensité de l'éclairage. Capture d'images à partir de 3 directions différentes pour obtenir la muqueuse, à droite, et des images de la surface polie gauche.
  5. Calculer la zone tachée et de quantifier à l'aide d' un logiciel d'analyse d'images pour la surface de la prothèse entière 16.
    1. Sélectionnez la zone de la prothèse en utilisant l'outil "lasso magnétique" de l'image de la prothèse capturé. Par la suite, changer le canal de couleur rouge pour mettre en évidence la zone de la plaque de l'image de la zone de la prothèse. Sélectionnez tous les domaines de la plaque à l'aide de l'outil "baguette magique" (tniveau de olerance 8) et le "select similaire" outil de la zone de la prothèse.
    2. Comptez le nombre total de pixels pour chaque image. Par la suite, de calculer l'indice de plaque de pourcentage de la superficie couverte sur la prothèse du nombre de pixels de ces images (nombre total de pixels de la plaque / nombre total de pixels de surface de la prothèse). Évaluer les différences statistiques entre les zones colorées sur les prothèses PMBPAz-traités et non traités (ANOVA, p <0,05).

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Résultats

traitement PMBPAz permet le revêtement MPC de PMMA surfaces grâce à une méthode simple et court et maintient l'effet d'inhibition de la plaque du polymère MPC. Cette procédure ne requiert aucun équipement spécialisé et peut être réalisée au fauteuil par les cliniciens en 2 min. Après le protocole étape 2, le traitement PMBPAz des prothèses complètes amovibles de 11 patients édentés a été réalisée avec succès dans un environnement clinique sans problèmes importants. Les indices moyens de ...

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Discussion

Mécanisme du revêtement PMBPAz

Il est difficile de lier les polymères MPC à une surface de PMMA d'une manière simple et stable. Ici, nous avons utilisé un nouveau monomère photoréactif portant un groupe phénylazide, MPAz qui polymérise avec d'autres monomères par un procédé classique de polymérisation radicalaire, résultant en un polymère avec des chaînes latérales phénylazide. Les groupes phenylaside sont décomposés par irradiation UV pour former des groupes nitrène, qui sont des group...

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Déclarations de divulgation

Nous avons aucune divulgation ou un soutien financier.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier tous les participants, les dentistes et assistants pour leur participation à cette étude. Nous remercions sincèrement le professeur Hirotaka Kuwata et Professeur adjoint Hirobumi Morisaki, Département de microbiologie et d'immunologie orale, University School of Dentistry Showa, pour leur soutien.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Nettoyeur à ultrasonsAiwa Medical EngineeringAU-12CNettoyer à l’eau distillée avant de teindre la prothèse :
UVP UV Crosslinker DL-1000Funakoshi95-0174-03Irradiation à la lumière UV pendant 2 min avant utilisation
Lightbox SSuntec6542capture dans cette boîte après coloration la prothèse
Adobe Photoshop CS6 ExtendedAdobeCalucurate et quantifier

Références

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Mots-clés

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