Introduction
Oral Healthcare spielt eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von opportunistischen Infektionen und Aspirationspneumonie in der physisch gefährdeten älteren Menschen. Oral Healthcare, bestehend aus nach jeder Mahlzeit putzen, Reinigung Zahnersatz und professionelle Mundgesundheitsversorgung empfängt, spielt eine entscheidende Rolle bei der Inzidenz solcher Krankheiten 1-3 reduzieren. Insbesondere ist schlechte Mundhygiene stark mit Aspirationspneumonie in der physisch gefährdeten älteren Menschen in Verbindung gebracht. Daher sollte mehr Aufmerksamkeit auf die Mundgesundheit Betreuung älterer Patienten bezahlt werden, die begrenzte Fähigkeit haben , ihre Prothesen 4 selbst zu reinigen.
Auch in den Industrieländern, die Verwendung von Acryl, Harzbasis herausnehmbaren Zahnersatz bleibt die häufigste Behandlungsoption für zahnlos älteren Patienten 5. Aufgrund ihrer hohen Wasseraufnahmevermögen, mikroporöse Oberfläche und hydrophobe Natur, Acrylprothesenbasen aus Polymethylmethacrylat aufgebaut (PMMA) akkumulieren leicht Zahnbelag auf ihren Oberflächen, die Prothese Plaque genannt wird.
2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholin (MPC) Polymere sind bekannte biomedizinischen Polymermaterialien 6 , die bemerkenswert Antithrombogenität und Gewebeverträglichkeit aufgrund ihrer hohen Resistenz gegen Proteinadsorption und Zell 7-11 Haftung aufweisen. MPC Polymerbeschichtungen wurden in verschiedenen medizinischen Vorrichtungen angewendet Infektion 12 zu verhindern , und haben vorgeschlagen, um das Potenzial zu haben denture Plaqueansammlung auf PMMA Prothesenoberflächen 13 zu verhindern. Die Herausforderung in der klinischen Anwendung von MPC Polymere PMMA ist Zahnersatz bind sie zuverlässig zu PMMA in einfacher und stabiler Weise Flächen. Zuvor wurden MPC-Polymere berichtet, stabil durch eine Pfropftechnik zu PMMA Oberflächen gebunden werden und das Potential zu haben, um Plaquebildung zu hemmen. Jedoch ist die Pfropftechnik nicht einfach und erfordert spezielle Ausrüstung, WHIch macht seine klinische Anwendung herausfordernd. Hier beschreiben wir eine neue MPC Beschichtungsverfahren, das photo verwendet Phospholipid Polymere spezifisch, ein photoreaktiver Methacrylat-Derivat, 2-methacryloyloxyethyl-4-azidobenzoat (MPAz) -synthesized eine Vielzahl von Oberflächenmodifikationen an verschiedenen Arten von Materialien zu erreichen. MPAz war co-polymerisiert mit MPC - Polymere und n-Butylmethacrylat (BMA) poly erhalten wurde (MPC- co co -BMA- -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz kann 14 über die Aktivierung der Azidgruppen in MPAz unter ultraviolettem (UV) Licht - Bestrahlung auf die Oberfläche von PMMA Zahnersatz kovalent binden. Das Verfahren erfordert keine spezielle Ausrüstung und kann durch Kliniker innerhalb von 2 min durchgeführt werden. Wir wendeten dieses Verfahren auch in einer klinischen Umgebung und zeigten ihre klinische Nützlichkeit und Wirksamkeit bei der auf herausnehmbare Prothesen Plaqueablagerung zu inhibieren.
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Protocol
1. Herstellung von PMBPAz Solution (Abbildung 1)
- Synthesize MPC nach einer zuvor berichtet industriellen Verfahren 15.
- Synthesize die photo MPC Polymer PMBPAz unter Verwendung herkömmlicher radikalische Polymerisation von MPC, BMA und MPAz in Ethanol, wie zuvor 14 beschrieben.
HINWEIS: PMBPAz 60% enthalten soll, 30% und 10% (Mol-%) der oben genannten Monomereinheiten, respectively. Kühlen Sie die PMBPAz in Ethanol gelöst, um eine 0,5% ige Lösung vor Gebrauch herzustellen. - Bevor die PMMA-Oberfläche zu behandeln, damit die PMBPAz Ethanollösung für 30 Minuten bei Raumtemperatur stehen.
Abbildung 1. Chemische Strukturformel des photo MPC Polymer PMBPAz. PMBPAz wurde unter Verwendung eines MPC-Einheit, eine BMA Einheit aufgebaut, und eine MPAz Einheit./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
2. PMBPAz Behandlung eines ganzen PMMA Gebiss (Figur 2)
- Mechanisch reinigen Sie die Prothese 3 min eine Prothese Bürste.
- Chemisch reinigen Sie die Prothese für 5 min in einem Ultraschallbad Ultraschallbad mit einem Prothesenreiniger einschließlich 2,0% Natriumhypochlorit und unter den folgenden Bedingungen Beschallung: Frequenz, 50/60 Hz; Phase-Nummer, 1φ; und Schwingungsfrequenz, 28 kHz.
- Vor der Durchführung der Oberflächenmodifikation mit PMBPAz, waschen Sie die Prothese Oberfläche durch Eintauchen in Ethanol. Nach dem Ethanol waschen, lassen Sie die Prothese Oberfläche trocken von selbst, wie Ethanol, eine flüchtige Verbindung ist.
- Anwenden 1 ml PMBPAz Ethanollösung direkt auf die gesamte Oberfläche der Prothese mit einem Pinsel auftragen. Anschließend halten die Prothese bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck für 10 min das Lösungsmittel verdampfen i zu ermöglichen,n eine Ethanoldampfatmosphäre. Trocknen lassen. Zweimal wiederholen Sie diese Schritte.
- Bestrahlen, um die Prothesenoberfläche mit UV-Licht für 2 min (bei 254 nm).
- Tauchen Sie die PMBPAz behandelte Zahnprothese in destilliertem Wasser für 5 Minuten vor dem Gebrauch.
Abbildung 2. Die Herstellung einer Oberfläche modifiziert , um die photo MPC Polymer PMBPAz verwenden. Die PMBPAz Polymer kann kovalent an PMMA binden, durch UV-Bestrahlung aufgebracht wird. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
3. Bewertung der Zahnersatz- Plaqueanlagerung
- Verwenden Sie die PMBPAz behandelte Zahnprothese zu Hause für 2 Wochen. Als Kontrolle wiederholen Sie den Vorgang, um die Behandlung mit dem PMBPAz ausgenommen.
- Nachdem ein Patient die Prothese für 2 Wochen gebraucht hat (gebraucht About 12 bis 14 Stunden pro Tag), spülen Sie ihn mit Wasserhahn lose Speisereste zu entfernen, und färben sie dann mit einer 0,25% Methylenblau Enthüllen von Lösung für 1 min.
- Reinigen Sie alle Flecken, die auf der Prothesenoberfläche in destilliertem Wasser ein Ultraschall-Ultraschallbad für 30 Sekunden verwendet wird.
- Zum Aufzeichnen von Bildern im 90 ° Winkel auf einem Wachssitz mit einer Digitalkamera durch eine Weißlicht-System. Machen Sie Bilder mit dem gleichen Brennobjektentfernung, Belichtungszeit und Intensität der Beleuchtung. Aufnehmen von Bildern aus 3 verschiedenen Richtungen der Schleimhaut zu erhalten, nach rechts und links polierte Oberfläche Bilder.
- Berechnen Sie den verschmutzten Bereich und quantifizieren sie eine Bildanalyse - Software für die gesamte Prothesenoberfläche 16 verwendet wird .
- Wählen Sie die Prothese Bereich der "magnetischen Lasso" Werkzeug aus dem aufgenommenen Prothese Bild verwenden. Anschließend ändern Sie den rot gefärbten Kanal, um die Plaquefläche aus der Prothese Bereich Bild zu markieren. Wählen Sie alle Plaque Bereiche der "Zauberstab" Werkzeug (tolerance Ebene 8) und die "Kopie ähnlich" Werkzeug aus der Prothese Bereich.
- Zählen der Gesamtzahl der Pixel für jedes Bild. Danach berechnen die prozentuale Plaque-Index des Bereichs auf der Prothese aus dem Pixelzahl dieser Bilder (Gesamt Plaque Pixel / Totalprothese Oberfläche Pixel) abgedeckt. Werten Sie die statistischen Unterschiede zwischen den gefärbten Flächen auf den PMBPAz-behandelten und unbehandelten Zahnprothesen (ANOVA, p <0,05).
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Representative Results
PMBPAz Behandlung ermöglicht die MPC Beschichtung von PMMA Flächen durch einen einfachen und kurzen Verfahren und hält die Plaque Hemmwirkung des MPC-Polymer. Dieses Verfahren erfordert keine spezielle Ausrüstung und kann Sesselneben Kliniker innerhalb von 2 min durchgeführt werden. Nach Protokoll Schritt 2 wurde die PMBPAz Behandlung von herausnehmbaren Totalprothesen aus 11 zahnlose Patienten in einem klinischen Umfeld ohne wesentliche Probleme erfolgreich durchgeführt. Die mittlere prozentuale Plaque-Indizes für die Schleimhaut und polierten Oberflächen der Steuer Prothesen waren 40,7% ± 19,9% und 28,0% ± 16,8%, respectively, während diejenigen von PMBPAz behandelten Prothesen waren 17,4% ± 12,0% und 15,0% ± 9,9%, beziehungsweise. Die PMBPAz Behandlung von PMMA Prothesenoberflächen signifikant die Ablagerung von Plaque denture gehemmt für mindestens 2 Wochen (n = 11, p <0,05; 3A, 3B und 3C). 
Abbildung 3. Bewertung der Plaqueablagerung auf Kiefertotalprothesen nach Anwendung bei Patienten für 2 Wochen. (A) Die Totalprothese Bereich der Schleimhautoberfläche nach dem Färben und Digitalisierung (links: unbehandelt, rechts: PMBPAz behandelt) und die Plaque - Bereich der Schleimhautoberfläche nach der Auswahl. Sichtprüfung der Steuer Gebiss-Bilder zeigten, dass die gefärbten Plaque in den Bereichen konzentriert wurde auf die Schleimhautoberflächen des Kieferkamms entspricht, und dass die gefärbten Plaque Bereiche wurden konsequent und deutlich verringerte sich um PMBPAz Behandlung. (B) Totalprothese Bereich der polierten Oberflächen nach dem Färben und Digitalisierung (links: unbehandelt, rechts: PMBPAz behandelt) und Plaquebereich der polierten Oberflächen nach der Auswahl. Sichtkontrolle der Kontroll denture Bilder ergab, dass die gefärbten Plaque wurde in den Bereichen konzentriert, entsprechend den Interdentalpapille Regionen der polierten Oberflächen und dass die gefärbten Plaque Bereiche wurden konsequent und deutlich verringerte sich um PMBPAz Behandlung. (C) Die mittlere prozentuale Plaque - Pixel auf der Schleimhaut und polierten Oberflächen von unbehandelten und behandelten PMBPAz Zahnersatz. Die PMBPAz Behandlung der Schleimhaut und polierten Oberflächen deutlich hemmte die Ablagerung von Zahnprothese Plaque. Die Daten zeigen den Mittelwert ± Standardabweichung. (N = 11, p <0,05). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Discussion
Mechanismus der PMBPAz Coating
Es ist eine Herausforderung, MPC-Polymere auf eine PMMA-Oberfläche in einer einfachen und stabilen Art und Weise zu binden. Hier haben wir ein neues photoreaktive Monomer, das eine Gruppe trägt, Phenylazid, MPAz, die mit anderen Monomeren über eine herkömmliche radikalische Polymerisationsverfahren polymerisiert, was zu einem Polymer mit Seitenketten Phenylazid. Die Phenylazid-Gruppen durch UV-Bestrahlung zerlegt Nitren-Gruppen zu bilden, die hochreaktive Radikale Gruppen sind, die kovalent binden können Alkylgruppen. Somit MPC-basierte Polymere MPAz Einheiten enthalten, können auf die Oberflächen von verschiedenen Materialien durch UV-Bestrahlung gebunden werden. Die Vorteile der PMBPAz Beschichtung umfassen eine kurze Reaktionszeit und effiziente Reaktionsumsatz. Darüber hinaus hat Bestrahlung mit Licht keine signifikanten negativen Auswirkungen auf die Volumeneigenschaften der Oberfläche von Materialien , wenn sie bei geeigneten Wellenlängen 17,18 verwendet.
PMBPAz Beschichtung Proverfahren
Zuvor haben wir berichtet , dass die Oberflächenmodifikationsschicht auf einer PMMA - Oberfläche durch das MPC-Polymer Pfropftechnik resistent 19 gegen mechanische Beanspruchung gebildet. Jedoch aufgrund seiner technischen Aufwand nicht möglich sein, die klinische Anwendung dieser Technik, weil das Verfahren mehrere Schritte und die Effizienz der Polymerisation umfasst ist gering. Darüber hinaus bedarf es hochspezialisierte experimentelle Ausrüstung, die in der klinischen Einstellungen 19 ist derzeit nicht verfügbar.
Vor diesem Hintergrund als eine wirksame Alternative, die PMBPAz Beschichtungsverfahren nur erforderlich, die Prothese lackiert und freigelegt werden und somit innerhalb von 2 min in einer klinischen Umgebung abgeschlossen werden konnte. Die einzige Zusatzausrüstung erforderlich ist, ist eine UV-Bestrahlungseinheit, die einfach zu bedienen und ist auch nicht teuer. Diese Eigenschaften des PMBPAz Behandlungsverfahren in diesem Papier beschrieben ermöglichen die einfachere Anwendung des MPC-Manteling im klinischen Umfeld.
Wirksamkeit
Zahnbelag, die Prothesenoberflächen haftet, wurde durch Anfärben mit Methylenblau sichtbar gemacht. Die unebene Oberfläche einer Prothese, die nicht poliert wurde, ist anfällig für denture Plaqueakkumulation; solche Oberflächen sind schwer für Patienten gründlich zu reinigen, wie durch die Färbung der Prothesenoberfläche (Figur 3) gezeigt. Allerdings kontrolliert die PMBPAz Behandlung von PMMA Prothesenoberflächen die Bildung von Biofilm nach der klinischen Verwendung für 2 Wochen. Dies legt nahe, dass der MPC-Beschichtungsverfahren in dieser Studie eingeführt ist haltbar und widerstandsfähig gegen die klinische Verwendung von Prothesen für mindestens 2 Wochen.
Fazit und offenen Fragen
Das Protokoll in diesem Papier für PMBPAz Behandlung von PMMA Prothesenoberflächen beschrieben ist machbar in klinischen Umgebungen und hemmt effektiv Prothese Plaqueablagerung. Daher hat es die potential Prothesenhygiene bei älteren Menschen zu verbessern. Dieses Verfahren hat einen deutlichen Vorteil gegenüber herkömmlichen Prothesenreinigungsverfahren, weil es Ziel denture Plaqueansammlung zu verhindern. Im Allgemeinen ist eine Mehrzahl der Strategien denture Hygiene zu verbessern, sind mit technischem Aufwand verbunden, da sie die Entfernung von Plaque bereits eingehalten Prothesenoberflächen durch den Einsatz von mechanischen Bürsten zusammen mit Prothesenreinigungsmitteln ansprechen. Das vorliegende Verfahren kann besonders nützlich sein, in langfristige Einrichtungen des Gesundheitswesens und für Personen, die diejenigen zu ergreifen, nicht in der Lage sind, sich um ihre Zahnprothesen, wie aus nach Schlaganfall Hemiparese leiden.
Wir wendeten zweimal PMBPAz-Ethanol-Lösung direkt auf Prothesenoberflächen mit einem Pinsel auftragen und bestrahlt dann die Oberflächen mit UV-Licht für 2 min. In Zukunft muss dieses Protokoll neu bewertet werden, um die optimalen Bedingungen zu identifizieren, die die Auswirkungen der Behandlung PMBPAz maximieren. Anschließend wird die optimale wavelength von UV-Bestrahlung, das Behandlungsintervall, und das Verfahren zum Beschichten der Zahnersatz mit dem MPC-Lösung bestimmt werden soll. In dieser Studie haben wir festgestellt, dass die Effekte der PMBPAz Behandlung für mindestens 2 Wochen andauerte, aber keine Langzeitbeobachtungen wurden durchgeführt, die in zukünftigen Studien aufgenommen werden sollten.
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Disclosures
Wir haben keine Angaben oder finanzielle Unterstützung.
Acknowledgments
Die Autoren möchten allen Teilnehmern, Zahnärzte und Helferinnen für ihre Teilnahme an dieser Studie danken. Wir danken Professor Hirotaka Kuwata und Assistent Professor Hirobumi Morisaki, Klinik für Mund-, Mikrobiologie und Immunologie, Showa University School of Dentistry, für ihre Unterstützung.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ultrasonic Cleaner | Aiwa Medical Engineering | AU-12C | Clean in distilled water before stain the denture |
| UVP UV Crosslinker DL-1000 | Funakoshi | 95-0174-03 | UV light irradiation for 2 min before use |
| Lightbox S | Suntec | 6542 | capturing in this box after stain the denture |
| Adobe Photoshop CS6 Extended | Adobe | Calucurate and quantify |
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