Методическая статья

2-метакрилоилоксиэтилкарбоната фосфорилхолином Polymer Лечение полных съемных протезов с Inhibit Протез Plaque Отложение

9.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/54965

⸱

26 декабря 2016 г.

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

В этой статье

Краткое содержание

Съемные протезы из полиметилметакрилата (ПММА) склонны к бактериальному прилипанию и образованию зубного налета. Инфекция, связанная с зубным налетом, является источником серьезных стоматологических и медицинских осложнений у пожилых людей. В данной статье представлен новый протокол обработки зубных протезов из ПММА полимером 2-метакрилоилоксиэтилфосфорилхолина, поли(MPC-co-BMA-co-MPAz), для подавления отложения зубного налета на зубных протезах из ПММА.

Аннотация

Съемные протезы из полиметилметакрилата (ПММА) склонны к бактериальному прилеганию и образованию зубного налета, что называется зубным налетом. Инфекция, связанная с зубным налетом, является источником серьезных стоматологических и медицинских осложнений у пожилых людей. 2-Метакрилоксиэтилфосфорилхолин (ПДК) является хорошо известным биомедицинским материалом, который демонстрирует выраженную антитромбогенность и тканевую совместимость благодаря своей высокой устойчивости к адсорбции белка и клеточной адгезии. Таким образом, предполагается, что полимерные покрытия МПК обладают потенциалом ингибирования отложения зубного налета на поверхности зубных протезов из ПММА. Тем не менее, нанесение полимера МПК на поверхность зубного протеза из ПММА является сложной процедурой, требующей специализированного оборудования, что считается основным препятствием для его клинического применения.

Здесь мы представляем новую процедуру обработки полимером MPC, в которой используется поли (MPC-co-BMA-co-MPAz) (PMBPAz) для предотвращения отложения зубного налета на съемных протезах. Эта процедура позволяет наносить ПДК на поверхности протезов из ПММА простым и стабильным способом, устойчивым к различным химическим и механическим воздействиям благодаря слою ПДК PMPAz, который ковалентно связывается с поверхностью ПММА под действием ультрафиолетового излучения. Кроме того, процедура не требует какого-либо специализированного оборудования и может быть завершена клиницистами в течение 2 минут. Мы применили эту процедуру в клинических условиях и продемонстрировали ее клиническую полезность и эффективность в ингибировании отложения зубного налета на съемных зубных протезах.

Введение

Оральный здравоохранение играет важную роль в профилактике оппортунистических инфекций и аспирационной пневмонии в физически уязвимых пожилых людей. Оральный здравоохранение, состоящий из щеткой после каждого приема пищи, чистки зубных протезов, и получение профессионального ухода за полостью рта, играет жизненно важную роль в снижении частоты таких заболеваний 1-3. В частности, плохая гигиена полости рта в значительной степени связано с аспирационной пневмонии в физически уязвимых пожилых людей. Поэтому больше внимания следует уделять ухода за полостью рта пациентов пожилого возраста, которые имеют ограниченные возможности , чтобы очистить свои зубные протезы сами по себе 4.

Даже в развитых странах, использование акриловых, на основе синтетических смол съемных зубных протезов остается наиболее распространенным вариантом лечения для беззубых пациентов пожилого возраста 5. Учитывая их высокую емкость поглощения воды, микропористой поверхности, и гидрофобный характер, акриловые зубные протезы изготовлены из полиметилметакрилата (PMMA) легко накапливают зубной налет на их поверхности, которая называется зубной протез зубного налета.

2-метакрилоилоксиэтилкарбоната фосфорилхолина (ПДК) полимеры являются хорошо известными биомедицинские полимерные материалы 6 , которые обладают замечательными antithrombogenicity и тканевую совместимость из - за их высокой стойкости к адсорбции белка и клеточной адгезии 7-11. MPC полимерные покрытия были применены в различных медицинских устройств , чтобы предотвратить инфекцию 12 и было предложено , чтобы иметь потенциал , чтобы предотвратить накопление зубного протеза бляшек на ПММА зубных протезов поверхностей 13. Проблема в клиническом применении MPC полимеров в ПММА зубных протезов, чтобы надежно привязать их к ПММА поверхности в простой и стабильным образом. Ранее сообщалось MPC полимеры, которые будут устойчиво связанной с ПММА поверхностей с помощью метода прививки и иметь потенциал, чтобы ингибировать накопление зубного налета. Тем не менее, метод прививки не прост и требует специального оборудования, бееч делает его клиническое применение сложной. Здесь мы описываем новую MPC процедуру для нанесения покрытия, который использует фотореакционноспособные фосфолипидных полимеры-специфически, фотореакционноспособное производное метакрилата, 2-метакрилоилоксиэтил-4-азидобензоат (MPAz) обра- зовавшаяся для выполнения различных поверхностных модификаций различных типов материалов. MPAz был сополимеризуют с MPC полимеров и н-бутилметакрилат (БМА) с получением поли (MPC- совместно со -BMA- -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz может ковалентно связываться с поверхностями ПММА зубных протезов путем активации азида групп в MPAz под ультрафиолетовым (УФ) излучения света 14. Процедура не требует какого-либо специального оборудования и может быть завершена клиницистами в течение 2 мин. Мы также применили эту процедуру в клинических условиях и продемонстрировала свою клиническую полезность и эффективность ингибирования осаждения бляшек на съемных зубных протезов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Получение PMBPAz раствора (Рисунок 1)

  1. Обобщить MPC после ранее сообщенным промышленной процедуры 15.
  2. Обобщать Фотореакционноспособная MPC полимера PMBPAz с использованием обычной радикальной полимеризации MPC, ВМА и MPAz в этаноле, как описано выше 14.
    Примечание: PMBPAz должна содержать 60%, 30% и 10% (мол%) соединени из вышеуказанных мономерных звеньев, соответственно. Охладите PMBPAz растворяют в этаноле с получением 0,5 мас% раствор перед использованием.
  3. Перед обработкой поверхности ПММА, чтобы раствор этанола PMBPAz отстояться в течение 30 мин при комнатной температуре.

figure-protocol-1
Рисунок 1. Химическая структурная формула фотореакционноспособного MPC полимера PMBPAz. PMBPAz был построен с использованием MPC блок, блок BMA и блок MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

2. PMBPAz Лечение полного ПММА Протез (Рисунок 2)

  1. Механически очистить зубной протез в течение 3 мин с использованием зубных протезов кисти.
  2. Химически очистить зубной протез в течение 5 мин в ультразвуковой ванне для обработки ультразвуком с уборщиком зубного протеза в том числе 2,0% раствором гипохлорита натрия и при следующих условиях: частота ультразвуковой обработки, 50/60 Гц; номер фазы, 1φ; и частота колебаний, 28 кГц.
  3. Перед выполнением модификации поверхности с PMBPAz, промойте поверхность зубного протеза путем погружения в этаноле. После промывки этанолом, пусть поверхность сухой зубной протез сам по себе, как этанол представляет собой летучее соединение.
  4. Нанести 1 мл раствора этанола PMBPAz непосредственно на всей поверхности зубного протеза с использованием щетки аппликатора. Впоследствии держать зубной протез при комнатной температуре и атмосферном давлении в течение 10 мин, чтобы позволить испарение растворителя Iп атмосфера паров этанола. Дайте ему высохнуть. Повторите эти шаги дважды.
  5. Облучает поверхность зубных протезов с помощью УФ-светом в течение 2 мин (при 254 нм).
  6. Опустить PMBPAz обработанного зубного протеза в дистиллированной воде в течение 5 минут перед использованием.

figure-protocol-2
Рисунок 2. Изготовление поверхности с использованием модифицированного Фотореакционноспособная MPC полимера PMBPAz. PMBPAz полимер может ковалентно связываться с ПММА с применением УФ-излучения. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

3. Оценка зубного налета Протезирование зубов выпадений

  1. Используйте PMBPAz обработанного зубного протеза в домашних условиях в течение 2-х недель. В качестве контроля, повторите ту же процедуру, за исключением лечения с PMBPAz.
  2. После того, как пациент использовал зубной протез в течение 2-х недель (используется Abouт от 12 до 14 часов в день), промойте его водопроводной водой, чтобы удалить любые свободные частицы пищи, а затем окрасить его с 0,25% -ным раствором метиленового синего, раскрывающих в течение 1 мин.
  3. Очистите любые пятна на поверхности зубного протеза в дистиллированной воде с использованием ультразвуковой ванне ультразвукового в течение 30 сек.
  4. Захват изображения при угле на восковой сиденье с цифровой камерой на 90 ° с помощью белого света системы. Захват изображений с тем же фокусным расстоянием объекта, времени экспозиции и интенсивности освещения. Захват изображения с 3-х различных направлениях, чтобы получить слизистую оболочку, вправо и влево полированные изображения поверхности.
  5. Вычислить запятнанную область и количественно оценить его с помощью программного обеспечения для анализа изображений для всей поверхности зубного протеза 16.
    1. Выберите область для зубных протезов с помощью "Magnetic Lasso" инструмент из захваченного изображения зубного протеза. Впоследствии изменения красного цвета канала, чтобы выделить область зубного налета с зубной протез области изображения. Выберите все области образования зубного налета с помощью "волшебной палочки" инструмент (тУровень olerance 8) и "выбрать аналогичные" инструмент из области зубного протеза.
    2. Подсчитать общее количество пикселей, для каждого изображения. После расчета индекса процент бляшек площади, покрытой на зубной протез с количеством точек этих изображений (общее число пикселей зубного налета / всего зубного протеза поверхности пикселей). Оценка статистических различий между окрашенными областей на PMBPAz-обработанных и необработанных зубных протезов (ANOVA, p <0,05).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Лечение PMBPAz позволяет МРС покрытие из ПММА поверхностей с помощью простой и короткий метод и поддерживает ингибирование зубного налета действие полимера MPC. Эта процедура не требует какого-либо специального оборудования и может быть выполнена на стороне кресла клиницистами в течение 2 мин. После этапа протокола 2, лечение PMBPAz съемных полных съемных протезов из 11 беззубых пациентов был успешно проведен в клинических условиях без каких-либо существенных проблем. Средние показатели ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Механизм PMBPAz покрытия

Это является сложной задачей для связывания MPC полимеров к поверхности ПММА в простой и стабильной основе. Здесь мы использовали новый фотореакционноспособного мономер, несущий phenylazide группу, MPAz, который полимеризуется с другими мономерами с помощью обычной процедуры свободнорадикальной полимеризации, в результате чего полимер с боковыми цепями phenylazide. В phenylazide группы разлагаются под действием УФ облучения с образованием нитреновый группы, которые обла...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У нас нет раскрытия или финансовой поддержки.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить всех участников, зубных врачей и помощников за их участие в этом исследовании. Мы искренне благодарим профессора Hirotaka Kuwata и ассистент профессора Хиробуми Морисаки, отделении челюстно микробиологии и иммунологии, Showa университет, факультет стоматологии, за их поддержку.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Ультразвуковой очистительAiwa Medical EngineeringAU-12CОчистить в дистиллированной воде перед окрашиванием зубного протеза
UVP UV Crosslinker DL-1000Funakoshi95-0174-03облучение ультрафиолетовым светом в течение 2 мин перед использованием
Lightbox SSuntec6542захват в эту коробку после окрашивания зубного протеза
Adobe Photoshop CS6 ExtendedAdobeCalucurate и определять количество

Ссылки

  1. Watando, A., et al. Daily oral care and cough reflex sensitivity in elderly nursing home patients. Chest. 126, 1066-1070 (2004).
  2. Bassim, C. W., Gibson, G., Ward, T., Paphides, B. M., DeNucci, D. J. Modification of the risk of mortality from pneumonia with oral hygiene care. J. Am. Geriatr. Soc. 56, 1601-1607 (2008).
  3. Ishikawa, A., Yoneyama, T., Hirota, K., Miyake, Y., Miyatake, K. Professional oral health care reduces the number of oropharyngeal bacteria. J. Dent. Res. 87, 594-598 (2008).
  4. Hosokawa, R. Prosthodontic interventions for special-needs patients. J Prosthodont Res. 58, 69-70 (2014).
  5. Parvizi, A., Lindquist, T., Schneider, R., Williamson, D., Boyer, D., Dawson, D. V. Comparison of the dimensional accuracy of injection-molded denture base materials to that of conventional pressure-pack acrylic resin. J. Prosthodont. 13, 83-89 (2004).
  6. Ishihara, K., Ueda, T., Nakabayashi, N. Preparation of phospholipid polylmers and their properties as polymer hydrogel membranes. Polym. J. 22, 355-360 (1990).
  7. Ishihara, K., Aragaki, R., Ueda, T., Watenabe, A., Nakabayashi, N. Reduced thrombogenicity of polymers having phospholipid polar groups. J. Biomed. Mater. Res. 24 (8), 1069-1077 (1990).
  8. Ishihara, K., Ziats, N. P., Tierney, B. P., Nakabayashi, N., Anderson, J. M. Protein adsorption from human plasma is reduced on phospholipid polymers. J. Biomed. Mater. Res. 25 (11), 1397-1407 (1991).
  9. Ishihara, K., Nomura, H., Mihara, T., Kurita, K., Iwasaki, Y., Nakabayashi, N. Why do phospholipid polymers reduce protein adsorption?. J. Biomed. Mater. Res. 39 (2), 323-330 (1998).
  10. Ishihara, K. Bioinspired phospholipid polymer biomaterials for making high performance artificial organs. Sci. Technol. Adv. Mater. 1 (3), 131-138 (2000).
  11. Iwasaki, Y., Ishihara, K. Cell membrane-inspired phospholipid polymers for developing medical devices with excellent biointerfaces. Sci. Technol. Adv. Mater. 13 (6), 064101 (10pp)(2012).
  12. Zhang, N., Chen, C., Melo, M. A., et al. A novel protein-repellent dental composite containing 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine. Int J Oral Sci. 7, 103-109 (2015).
  13. Hirota, K., Yumoto, H., Miyamoto, K., et al. MPC-polymer reduces adherence and biofilm formation by oral bacteria. J Dent Res. 90, 900-905 (2011).
  14. Fukazawa, K., Ishihara, K. Synthesis of photoreactive phospholipid polymers for use in versatile surface modification of various materials to obtain extreme wettability. ACS Appl. Mater. Interfaces. 5 (15), 6832-6836 (2013).
  15. Ishihara, K., Ueda, T., Nakabayashi, N. Preparation of phospholipid polymers and their properties as polymer hydrogel membranes. Polym. J. 22 (5), 355-360 (1990).
  16. Coulthwaite, L., Verran, J. Evaluation of in vivo denture plaque assessment methods. Br Dent J. 207 (E12), 282-283 (2009).
  17. He, D., Susanto, H., Ulbricht, M. Photo-irradiation for preparation, modification and stimulation of polymeric membranes. Prog Polym Sci. 34, 62-98 (2009).
  18. Nakayama, Y. Surface macromolecular architectural designs using photo-graft copolymerization based on photochemistry of benzyl N,N-diethyldithiocarbamate. Macromolecules. 29, 8622-8630 (1996).
  19. Takahashi, N., Iwasa, F., Inoue, Y., Morisaki, H., Ishihara, K., Baba, K. Evaluation of the durability and antiadhesive action of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine grafting on an acrylic resin denture base. J. Prosthet. Dent. 112 (2), 194-203 (2014).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи