Articolo metodologico

2-metacriloilossietil fosforilcolina Polymer Trattamento di protesi totale per l'inibizione della protesi Plaque Deposizione

DOI:

10.3791/54965

⸱

26 dicembre 2016

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

In questo articolo

Sommario

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Le protesi rimovibili in poli(metacrilato) di metile (PMMA) sono soggette all'adesione batterica e alla formazione di placche. L'infezione associata alla placca protetaria è una fonte di gravi complicanze dentali e mediche negli anziani. Questo articolo introduce un nuovo protocollo per il trattamento delle protesi in PMMA con il polimero 2-metacrilossietilfosforilcolina, poli (MPC-co-BMA-co-MPAz), per sopprimere la deposizione di placca sulle protesi in PMMA.

Abstract

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Le protesi rimovibili in poli (metacrilato di metile) (PMMA) sono soggette all'adesione batterica e alla formazione di placca dentale, che viene chiamata placca protesica. L'infezione associata alla placca protetaria è una fonte di gravi complicanze dentali e mediche negli anziani. La 2-metacrilossietilfosforilcolina (MPC) è un noto materiale biomedico che presenta una marcata antitrombogenicità e compatibilità tissutale grazie alla sua elevata resistenza all'adsorbimento delle proteine e all'adesione cellulare. Pertanto, si suggerisce che i rivestimenti polimerici MPC abbiano il potenziale di inibire la deposizione di placca sulla superficie delle protesi in PMMA. Tuttavia, il rivestimento del polimero MPC sulla superficie di una protesi in PMMA è una procedura complessa che richiede attrezzature specializzate, che è considerata un importante ostacolo alla sua applicazione clinica.

Qui, introduciamo una nuova procedura di trattamento con polimero MPC che utilizza poli (MPC-co-BMA-co-MPAz) (PMBPAz) per prevenire la deposizione di placca protesistica su protesi rimovibili. Questa procedura consente di rivestire in MPC le superfici protesiche in PMMA in modo semplice e stabile, resistente a varie sollecitazioni chimiche e meccaniche dovute allo strato MPC di PMBPAz che è legato in modo covalente alla superficie del PMMA mediante irradiazione con luce ultravioletta. Inoltre, la procedura non richiede alcuna attrezzatura specializzata e può essere completata dai medici entro 2 minuti. Abbiamo applicato questa procedura in ambito clinico e ne abbiamo dimostrato l'utilità clinica e l'efficacia nell'inibire la deposizione di placca su protesi rimovibili.

Introduzione

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sanitaria orale gioca un ruolo importante nella prevenzione di infezioni opportunistiche e polmonite chimica negli anziani fisicamente vulnerabile. Dell'igiene orale, composto da spazzolatura dopo ogni pasto, protesi di pulizia, e la ricezione di cura professionale della salute orale, svolge un ruolo fondamentale nel ridurre l'incidenza di tali malattie 1-3. In particolare, la scarsa igiene orale è fortemente associato con la polmonite da aspirazione negli anziani fisicamente vulnerabili. Pertanto, maggiore attenzione dovrebbe essere prestata alla cura della salute orale dei pazienti anziani, che hanno limitata capacità di pulire le loro protesi da soli 4.

Anche nei paesi sviluppati, l'uso di acrilici, protesi rimovibile a base di resina rimane l'opzione di trattamento più comune per i pazienti anziani edentuli 5. Data la loro elevata capacità di assorbimento d'acqua, la superficie microporosa, e la natura idrofoba, basi protesi in resina realizzati da polimetilmetacrilato (PMMA) si accumulano facilmente placca dentale sulle loro superfici, che si chiama protesi placca.

2-metacriloilossietil fosforilcolina polimeri (MPC) sono ben noti materiali polimerici biomedici 6 che hanno notevole antithrombogenicity e la compatibilità dei tessuti a causa della loro elevata resistenza alla assorbimento di proteine e cellule adesione 7-11. MPC rivestimenti polimerici sono stati applicati in vari dispositivi medici per prevenire l'infezione e 12 sono stati suggeriti per avere il potenziale per prevenire l'accumulo di placca protesi su superfici di protesi PMMA 13. La sfida nell'applicazione clinica di polimeri MPC di PMMA dentiere è affidabile legano loro di PMMA superfici in modo semplice e stabile. In precedenza, i polimeri MPC sono stati segnalati per essere stabilmente legato a superfici PMMA da una tecnica di innesto e di avere la possibilità di inibire l'accumulo di placca. Tuttavia, la tecnica di innesto non è semplice e richiede attrezzature specializzate, WHIch fa la sua applicazione clinica impegnativo. Qui, descriviamo una nuova procedura di rivestimento MPC che utilizza polimeri specificamente fosfolipidi fotoreattivi, un metacrilato derivata fotoreattivo, 2-metacriloilossietil-4-azidobenzoate (MPAz) -synthesized per realizzare una varietà di modifiche superficiali di diversi tipi di materiali. MPAz è stato co-polimerizzati con polimeri MPC e n-butil metacrilato (BMA) per produrre poli (MPC- co -BMA- co -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz può covalentemente legarsi alle superfici delle protesi PMMA attraverso l'attivazione dei gruppi azide in MPAz sotto ultravioletta (UV) irradiazione 14. Il procedimento non richiede attrezzature specializzate e può essere completata da clinici entro 2 min. Abbiamo inoltre applicato questa procedura in un ambiente clinico e ha dimostrato la sua utilità clinica e l'efficacia nell'inibire la deposizione di placca sulle protesi rimovibili.

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Protocollo

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1. Preparazione della soluzione PMBPAz (Figura 1)

  1. Sintetizzare MPC a seguito di un procedimento industriale riportato in precedenza 15.
  2. Sintetizzare le fotoreattivo MPC polimero PMBPAz usando convenzionale polimerizzazione radicalica di MPC, BMA, e MPAz in etanolo, come descritto in precedenza 14.
    NOTA: PMBPAz dovrebbe contenere 60%, 30% e 10% (moli%) delle unità monomeriche summenzionati, rispettivamente. Refrigerare il PMBPAz sciolto in etanolo per preparare una soluzione allo 0,5% in peso prima dell'uso.
  3. Prima di trattare la superficie PMMA, lasciare che la soluzione di etanolo PMBPAz riposare per 30 minuti a temperatura ambiente.

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Figura 1. Formula chimica strutturale del fotoreattivo MPC polimero PMBPAz. PMBPAz stato costruito utilizzando un'unità MPC, un'unità BMA, ed una unità MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

2. PMBPAz Trattamento di un completo PMMA protesi (figura 2)

  1. Meccanicamente pulire la protesi per 3 minuti con un pennello protesi.
  2. Chimicamente pulire la protesi per 5 minuti in un bagno sonicatore ultrasuoni con un detergente protesi compreso ipoclorito di sodio 2,0% e alle seguenti condizioni sonicazione: frequenza, 50/60 Hz; il numero di fase, 1φ; e frequenza di oscillazione, 28 kHz.
  3. Prima di eseguire la modifica della superficie con PMBPAz, lavare la superficie della protesi per immersione in etanolo. Dopo il lavaggio etanolo, lasciare che la superficie della protesi asciutta per sé, come l'etanolo è un composto volatile.
  4. Applicare 1 ml di soluzione di etanolo PMBPAz direttamente su tutta la superficie della protesi con un pennello applicatore. Successivamente, tenere la protesi a temperatura ambiente e pressione atmosferica per 10 minuti per permettere al solvente di evaporare in un'atmosfera vapori di etanolo. Lasciare asciugare. Ripetere questi passaggi due volte.
  5. Irradiare la superficie della protesi con la luce UV per 2 min (a 254 nm).
  6. Immergere la protesi PMBPAz trattati in acqua distillata per 5 minuti prima dell'uso.

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Figura 2. Realizzazione di una superficie modificata utilizzando il fotoreattivo MPC polimero PMBPAz. La PMBPAz polimero può covalente legarsi a PMMA mediante l'applicazione di irradiazione UV. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

3. Valutazione di protesi placca Deposizione

  1. Utilizzare la protesi PMBPAz trattati a casa per 2 settimane. Come controllo, ripetere la stessa procedura, escludendo il trattamento con il PMBPAz.
  2. Dopo un paziente ha utilizzato la protesi per 2 settimane (usato about da 12 a 14 ore al giorno), sciacquarlo con acqua di rubinetto per rimuovere eventuali particelle alimentari sfusi, e quindi macchiare con una soluzione di metilene blu Divulgante 0,25% per 1 min.
  3. Pulire eventuali macchie presenti sulla superficie della protesi in acqua distillata utilizzando un sonicatore bagno ad ultrasuoni per 30 sec.
  4. Catturare immagini a un angolo di 90 ° su un sedile di cera con una fotocamera digitale utilizzando un sistema a luce bianca. Cattura le immagini con la stessa distanza focale oggetto, tempo di esposizione, e l'intensità di illuminazione. catturare immagini da 3 diverse direzioni per ottenere delle mucose, a destra e sinistra immagini superficie lucidata.
  5. Calcolare la zona macchiata e quantificare utilizzando un software di analisi di immagine per l'intera superficie della protesi 16.
    1. Selezionare l'area della protesi con lo strumento "lazo magnetico" dall'immagine catturata protesi. Successivamente, cambiare il canale di colore rosso per evidenziare l'area della placca dall'immagine zona protesi. Selezionare tutte le aree della placca utilizzando lo strumento "bacchetta magica" (tlivello olerance 8) e la "select simile" strumento dalla zona di protesi.
    2. Contare il numero totale di pixel per ciascuna immagine. Successivamente, calcolare l'indice percentuale di targa della superficie coperta sulla protesi dal numero di pixel di queste immagini (totale pixel placca / totale pixel superficie della protesi). Valutare le differenze statistiche tra le aree colorate sulle protesi PMBPAz-trattati e non trattati (ANOVA, p <0,05).

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Risultati

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trattamento PMBPAz consente il rivestimento MPC di PMMA superfici attraverso un metodo semplice e breve e mantiene l'effetto di inibizione della placca del polimero MPC. Questa procedura non richiede attrezzature specializzate e può essere eseguita alla poltrona dai clinici entro 2 min. Seguendo passo protocollo 2, il trattamento PMBPAz di protesi complete rimovibili da 11 pazienti edentuli è stata condotta con successo in un ambiente clinico senza problemi sostanziali. Le medie indici p...

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Discussione

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Meccanismo della PMBPAz Coating

È difficile da legare polimeri MPC ad una superficie PMMA in modo semplice e stabile. Qui, abbiamo utilizzato un nuovo monomero fotoreattivo recante un gruppo phenylazide, MPAz, che polimerizza con altri monomeri attraverso un procedimento di polimerizzazione radicalica convenzionale, risultando in un polimero con catene laterali phenylazide. I gruppi phenylazide sono decomposti mediante irradiazione UV per formare gruppi nitrene, che sono altamente reattivi grup...

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Dichiarazioni

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Non abbiamo informativa o sostegno finanziario.

Ringraziamenti

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Gli autori desiderano ringraziare tutti i partecipanti, dentisti, e assistenti per la loro partecipazione a questo studio. Ringraziamo il professor Hirotaka Kuwata e Assistant Professor Hirobumi Morisaki, Dipartimento di Microbiologia Orale e Immunologia, Showa University School of Dentistry, per il loro sostegno.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Pulitore ad ultrasuoniAiwa Medical EngineeringAU-12CPulire in acqua distillata prima di macchiare la protesi
UVP UV Crosslinker DL-1000Funakoshi95-0174-03Irradiazione della luce UV per 2 minuti prima dell'uso
Lightbox SSuntec6542cattura in questa scatola dopo la macchia della protesi
Adobe Photoshop CS6 ExtendedAdobeCalucurate e quantificare

Riferimenti

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