Introduction
בריאות פה ממלא תפקיד חשוב במניעה של זיהומים אופורטוניסטים ודלקת ריאות שאיפה בקרב הקשישים פגיעים הפיזי. בריאות הפה, המורכב צחצוח לאחר כל ארוחה, ניקוי שיניים תותבות, וקבלת טיפול בריאות הפה מקצועי, ממלא תפקיד חיוני בהפחתת שכיחות של מחלות כגון 1-3. בפרט, היגיינת פה מסכנת היא קשורה מאוד עם דלקת ריאות שאיפה בקרב הקשישים לפגיעה גופנית. לכן, יותר תשומת לב צריך להיות משולם על טיפול בריאות הפה של חולי קשישים, שיש להם יכולת מוגבלת לנקות את השיניים התותבות שלהם בעצמם 4.
גם במדינות מפותחות, השימוש אקריליק, תותבות נשלפות מבוסס שרף נשאר אפשרות הטיפול הנפוצה ביותר עבור חולי קשישי edentulous 5. בהינתן יכולת ספיגת המים הגבוהים שלהם, משטח microporous, והטבע הידרופובי, בסיסים תותבים אקריליק בנויים methacrylate polymethyl (PMMA) בקלות לצבור רובד השיניים על פני השטח שלהם, אשר נקרא פלאק שנן.
2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) פולימרים הם חומרים פולימריים ביו ידוע 6 שיש antithrombogenicity מדהים תאימות של רקמות בגלל העמידות הגבוהה שלהם הידבקות חלבון ספיחה ותא 7-11. ציפוי פולימרי MPC יושם מכשירים רפואיים שונים כדי למנוע הידבקות 12 ו הוצע יש פוטנציאל למניעת הצטברות פלאק תותבת על משטחי שנן PMMA 13. האתגר ביישום הקליני של פולימרי MPC ל PMMA שיניים מלאכותיים הוא מהימן לאגד אותם PMMA משטחים בצורה פשוטה ויציבה. בעבר, פולימרי MPC דווחו להיות מחויב ביציבות למשטחי PMMA ידי טכניקת השתלה וכדי יש הפוטנציאל לעכב הצטברות של טסיות. עם זאת, טכניקת ההשתלה אינה פשוטה ודורשת ציוד מיוחד, WHIch עושה היישום הקליני שלה מאתגר. כאן אנו מתארים הליך ציפוי MPC חדש אשר מנצל פולימרים במיוחד פוספוליפידים photoreactive, נגזרים methacrylate photoreactive, 2-methacryloyloxyethyl-4-azidobenzoate (MPAz) -synthesized להשיג מגוון של שינויי משטח של סוגים שונים של חומרים. MPAz היה שיתוף polymerized עם פולימרים MPC ו methacrylate n-בוטיל (BMA) להניב פולי (MPC- שיתוף -BMA- שיתוף -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz יכול להיקשר מהשטחים קוולנטית של תותבות PMMA באמצעות הפעלה של קבוצות יזידו ב MPAz תחת אולטרה סגול (UV) אור קרינה 14. ההליך אינו דורש שום ציוד מיוחד ניתן להשלים על ידי רופאים בתוך 2 דקות. אנחנו גם ליישם הליך זה במסגרת רפואית והפגנו שירות והיעילות הקליניים שלה עיכוב בתצהיר פלאק על שיניים תותבות נשלפו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. הכנת פתרון PMBPAz (איור 1)
- לסנתז MPC בעקבות הליך תעשייתי שדווח בעבר 15.
- לסנתז את PMBPAz פולימר MPC photoreactive באמצעות פילמור רדיקלי קונבנציונאלי של MPC, BMA, ו MPAz באתנול, כפי שתואר לעיל 14.
הערה: PMBPAz אמור להכיל 60%, 30%, ו -10% (% mol) של יחידות מונומר הנ"ל, בהתאמה. לקרר את PMBPAz מומס באתנול להכין פתרון 0.5 wt% לפני השימוש. - לפני טיפול משטח PMMA, לאפשר פתרון אתנול PMBPAz לעמוד במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.
איור 1. כימית נוסחת מבנה של PMBPAz פולימר MPC photoreactive. PMBPAz נבנה באמצעות יחידת MPC, יחידה BMA, ויחידת MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
2. טיפול PMBPAz של תותבת PMMA שלמה (איור 2)
- מבחינה מכנית לנקות את התותבת למשך 3 דקות בעזרת מברשת שיניים תותבות.
- מבחינה כימית לנקות את התותבת למשך 5 דקות בתוך sonicator באמבטיה קולי באמצעות שואב שנן כולל תת-כלורי 2.0% נתרן בתנאים sonication הבאים: תדירות, 50/60 הרץ; מספר שלב, 1φ; ותדירות נדנוד, 28 קילוהרץ.
- לפני ביצוע שינוי פני השטח עם PMBPAz, לשטוף את המשטח שנן ידי טבילה באתנול. לאחר לשטוף אתנול, ולתת יבש משטח השן מעצמו, כמו אתנול היא תרכובת נדיפים.
- החל 1 מ"ל של תמיסת אתנול PMBPAz ישירות אל פני השטח כולו של התותבת באמצעות מטוש מברשת. בהמשך לכך, לשמור על שיניים תותבות בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספרי במשך 10 דקות כדי לאפשר ממס להתאדות in אווירה אדי אתנול. אפשר לו להתייבש. חזור על שלבים אלה פעמים.
- מקריני השטח התותב עם אור UV במשך 2 דקות (ב 254 ננומטר).
- לטבול את התותבת PMBPAz שטופלו במים מזוקקים למשך 5 דקות לפני השימוש.
ייצור איור 2. משטח שונה באמצעות PMBPAz פולימר MPC photoreactive. פולימר PMBPAz יכול להיקשר קוולנטית PMMA ידי החלת קרינת UV. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
3. הערכה בתצהיר פלאק בשיניים תותבות
- השתמש שנן PMBPAz שטופל בבית במשך 2 שבועות. כביקורת, לחזור על אותו הליך, למעט הטיפול עם PMBPAz.
- לאחר חולה השתמשה שנן 2 שבועות (המשמש אבוt 12 עד 14 שעות ביום), לשטוף אותו במים ברז כדי להסיר כל חלקיקי מזון רופפים, ואז ללכלך אותם עם פתרון חוֹשְׂפָנִי כחול 0.25% מתילן דקות 1.
- נקה כל כתמים על פני השטח התותבים במים מזוקקים באמצעות sonicator באמבטיה קולי במשך 30 שניות.
- צלם תמונות בזווית של 90 מעלות על מושב שעווה עם מצלמה דיגיטלית באמצעות מערכת האור לבנה. צלמו תמונות עם מרחק האובייקט מוקד זהה, זמן חשיפה, ועוצמת הארה. צלמו תמונות מ 3 כיוונים שונים כדי לקבל רירית, ימינה ושמאלה תמונות משטח מלוטשות.
- חשבתי את האזור המוכתם ולכמת אותו באמצעות תוכנת ניתוח תמונה עבור המשטח התותב השלם 16.
- בחר את האזור שנן שימוש באפשרות "לאסו המגנטי" מתמונת שנן בשבי. בהמשך לכך, לשנות את המסלול האדום בצבע כדי להדגיש את אזור פלאק מהתמונה באזור שנן. בחר בכל תחומי פלאק שימוש באפשרות "שרביט קסמים" (tolerance ברמה 8) וכלי "לבחור דומה" מאזור שנן.
- לספור את המספר הכולל של פיקסלים לכל תמונה. לאחר מכן, לחשב את מדד פלאק אחוז השטח המכוסה על התותבת מן מספר הפיקסלים של התמונות האלה (פיקסלים פלאק הכל / פיקסלים משטח תותב סה"כ). הערכת הבדלים סטטיסטיים בין האזורים מוכתם על תותבות PMBPAz שטופלו ומטופלים כראוי (ANOVA, p <0.05).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
טיפול PMBPAz מאפשר ציפוי MPC של PMMA משטחים באמצעות שיטה פשוטה וקצרה ושומר על אפקט עיכוב פלאק של פולימר MPC. הליך זה אינו דורש שום ציוד מיוחד והוא יכול להתבצע בצד הכיסא ידי אנשי הצוות הרפואי בתוך 2 דקות. בעקבות פרוטוקול שלב 2, טיפול PMBPAz של תותבות שלמות נשלפות מ -11 חולי edentulous נערך בהצלחה בסביבה קלינית ללא כל בעיות ניכרות. מדדי פלאק אחוז ממוצע על המשטחים הריריים ומלוטש של תותבות הביקורת היו 40.7% ± 19.9% ו 28.0% ± 16.8%, בהתאמה, בעוד אלה של תותבות שטופלו PMBPAz היו 17.4% ± 12.0% ו 15.0% ± 9.9%, בהתאמה. טיפול PMBPAz של משטחי שנן PMMA משמעותי עכבות בתצהיר הפלאק שנן לפחות 2 שבועות (n = 11, p <0.05; איור 3 א, 3 ב, ו -3 ג). 
הערכת איור 3. של בתצהיר פלאק על שיניים תותבות מלאות לסתי לאחר שימוש בחולים במשך 2 שבועות. (א) באזור שן הכולל של פני השטח הריריים לאחר מכתים דיגיטציה (משמאל: מטופל, נכון: PMBPAz שטופל) ואזור פלאק של המשטח הרירי לאחר בחירה. בדיקה ויזואלית של התמונות התותבות המלאות גילתה כי פלאק המוכתם התרכז באזורים המתאימים המשטחים הריריים של רכס alveolar וכי באזורי פלאק המוכתמים היו בעקביויות פחיתה במידה ניכרת על ידי טיפול PMBPAz. (ב) באזור תותב סה"כ של המשטחים המלוטשים לאחר מכתים דיגיטציה (משמאל: מטופל, נכון: PMBPAz שטופל) ואזור פלאק של המשטחים המלוטשים לאחר בחירה. בדיקה ויזואלית של התמונות התותבות המלאות גילתה כי plaq מוכתםue התרכזה באזורים המתאימים לאזורי פטמית interdental של המשטחים המלוטשים וכי באזורי פלאק המוכתמים היו בעקביויות וירידה ניכרת על ידי טיפול PMBPAz. (ג) פיקסלים פלאק אחוז ממוצע על הרירית משטחים מלוטשים של תותבות מטופל PMBPAz שטופלו. טיפול PMBPAz של רירית משטחים מלוטשים באופן משמעותי עכבות בתצהיר הפלאק שנן. הנתונים מראים את הממוצע ± סטיית תקן. (N = 11, p <0.05). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מנגנון של ציפוי PMBPAz
זה מאתגר להיקשר פולימרי MPC כדי משטח PMMA בצורה פשוטה ויציבה. הנה, השתמשנו מונומר photoreactive חדש נושא קבוצת phenylazide, MPAz, אשר polymerizes עם מונומרים אחרים באמצעות הליך פילמור רדיקלים חופשי קונבנציונלי, וכתוצאה מכך פולימר עם שרשרות צד phenylazide. קבוצות phenylazide הן מפורקות על ידי קרינת UV כדי ליצור קבוצות nitrene, שהם מאוד קבוצות רדיקליות תגובתי שיכול להיקשר קוולנטית אלקיל קבוצות. לפיכך, פולימרים מבוססים MPC המכילים יחידות MPAz יכולים להיות מחויבים על פני השטח של חומרים שונים על ידי קרינת UV. היתרונות של ציפוי PMBPAz כוללים זמן תגובה קצר ומרת תגובה יעילה. בנוסף, photoirradiation אין שום תופעות לוואי משמעותיות על בכמויות גדולות המאפיינים של פני השטח של חומרים כאשר נעשה שימוש ב- 17,18 אורכי גל מתאים.
פרו ציפוי PMBPAzcedure
בעבר, דיווחנו כי שכבת שינוי פני השטח נוצרו על משטח PMMA על ידי טכניקת השתלת MPC-פולימר היה עמיד ללחץ מכני 19. עם זאת, היישום הקליני של טכניקה זו אינו אפשרי בשל המורכבות הטכנית שלה כי ההליך כולל מספר שלבים ואת יעילות פילמור היא נמוכה. יתר על כן, זה דורש ציוד ניסיוני מאוד מיוחד, אשר אינו זמינה כרגע במסגרות קליניות 19.
על רקע זה, כחלופה יעילה, הליך ציפוי PMBPAz יחיד הנדרש התותב כדי להיות צבוע נחשף וכך ניתן היה להשלים בתוך 2 דקות בתוך מסגרת קלינית. הציוד הנוסף היחיד הנדרש הוא יחידת קרינת UV, אשר קל לתפעול הוא גם לא יקר. מאפיינים אלה של הליך הטיפול PMBPAz המתואר במאמר זה לאפשר יישום קל של המעיל MPCing במסגרות קליניות.
יְעִילוּת
רובד דנטלי, דוגלת משטחי שנן, היה דמיין ידי מכתים עם מתילן כחול. אזור המשטח האחיד של תותבת שלא לוטשה נוטה הצטברות של טסיות שנן; משטחים כאלה קשים לחולים לנקות ביסודיות, כפי שהוכחו על ידי הצביעה של משטח שנן (איור 3). עם זאת, טיפול PMBPAz של משטחי שנן PMMA נשלט ההיווצרות ביופילם לאחר שימוש קליני עבור 2 שבועות. הדבר מצביע על כך שיטת ציפוי MPC הציגה במחקר זה היא עמידותו בפני השימוש הקליני של תותבות עבור 2 שבועות לפחות.
סיכום ושאלות השתהות
הפרוטוקול המתואר במאמר זה לטיפול PMBPAz של משטחי שנן PMMA אינו ריאלי במסגרות קליניות וביעילות מעכבת בתצהיר פלאק שנן. לכן, יש לו את potentiאל לשפר היגיינה שנן בקרב קשישים. לשיטה זו יתרון בולט על פני הליכי ניקוי שן קונבנציונליים כי זה נועד למנוע הצטברות של טסיות שנן. באופן כללי, רוב האסטרטגיות לשיפור היגיינת שן המשויכים מורכבים טכני כי הם המטפלים בגירוש פלאק דבק כבר למשטחים תותבים באמצעות הברשה מכאנית יחד עם חומרי ניקוי שנן. השיטה הנוכחית עשויה להיות שימושית במיוחד במתקני בריאות לטווח ארוכים עבור אנשים שאינם מסוגלים לטפל התותבות שלהם, כגון אלו הסובלים hemiparesis שלאחר השבץ.
אנחנו פעמים מיושמים פתרון PMBPAz-אתנול ישירות משטחים תותבים באמצעות מטוש מברשת ואז מוקרן משטחים עם אור UV במשך 2 דקות. בעתיד, פרוטוקול זה צריך להיות הערכה מחדש לזהות את התנאים האופטימליים כדי למקסם את ההשפעות של טיפול PMBPAz. בהמשך לכך, האופטימום wavelength של קרינת UV, מרווח הטיפול, ואת שיטת ציפוי השיניים על פתרון MPC צריך להיקבע גם. במחקר זה, מצאנו כי ההשפעות של טיפול PMBPAz נמשכות 2 שבועות לפחות, אבל לא לטווח ארוך תצפיות נערכו, שאמור להיכלל במחקרים עתידיים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אין לנו גילויים או תמיכה כספית.
Acknowledgments
המחברים מבקשים להודות לכל המשתתפים, רופאי שיניים, ועוזרי עבור השתתפותם במחקר זה. אנחנו מאוד מודים פרופ Hirotaka Kuwata ו עוזר פרופסור Hirobumi Morisaki, המחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה בחלל הפה, אוניברסיטת Showa לרפואת שיניים, על תמיכתם.
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 |
References
- Watando, A., et al. Daily oral care and cough reflex sensitivity in elderly nursing home patients. Chest. 126, 1066-1070 (2004).
- 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).
- 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).
- Hosokawa, R. Prosthodontic interventions for special-needs patients. J Prosthodont Res. 58, 69-70 (2014).
- 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).
- Ishihara, K., Ueda, T., Nakabayashi, N. Preparation of phospholipid polylmers and their properties as polymer hydrogel membranes. Polym. J. 22, 355-360 (1990).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ishihara, K. Bioinspired phospholipid polymer biomaterials for making high performance artificial organs. Sci. Technol. Adv. Mater. 1 (3), 131-138 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ishihara, K., Ueda, T., Nakabayashi, N. Preparation of phospholipid polymers and their properties as polymer hydrogel membranes. Polym. J. 22 (5), 355-360 (1990).
- Coulthwaite, L., Verran, J. Evaluation of in vivo denture plaque assessment methods. Br Dent J. 207 (E12), 282-283 (2009).
- He, D., Susanto, H., Ulbricht, M. Photo-irradiation for preparation, modification and stimulation of polymeric membranes. Prog Polym Sci. 34, 62-98 (2009).
- Nakayama, Y. Surface macromolecular architectural designs using photo-graft copolymerization based on photochemistry of benzyl N,N-diethyldithiocarbamate. Macromolecules. 29, 8622-8630 (1996).
- 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).
