Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

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

doi: 10.3791/54965 Published: December 26, 2016

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

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.

Рисунок 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.

фигура 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).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

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 в процентах налета на слизистой оболочке и полированных поверхностей зубных протезов контрольных были 40,7% ± 19,9% и 28,0% ± 16,8% соответственно, в то время как те PMBPAz лечение зубных протезов были 17,4% ± 12,0% и 15,0% ± 9,9%, соответственно. Лечение PMBPAz ПММА протезных поверхностей значительно ингибирует отложение зубного протеза зубного налета в течение не менее 2 -х недель (n = 11, p <0,05; Фигура 3А, и 3С). Рисунок 3A
Рисунок 3. Оценка осаждения бляшек на челюстных полных съемных протезов после применения у пациентов в течение 2недель. (А) Общая площадь зубного протеза на поверхности слизистой оболочки после окрашивания и преобразование в цифровую форму (слева: необработанная, справа: PMBPAz обработанных) и площадь бляшки на поверхности слизистой оболочки после отбора. Визуальный осмотр зубных протезов изображений контроля показало, что окрашивают налет была сосредоточена в областях, соответствующих поверхностях слизистой оболочки альвеолярного отростка и что окрашенные участки бляшек последовательно и заметно уменьшилось обработкой PMBPAz. (B) Общая площадь зубных протезов из полированных поверхностей после окрашивания и оцифровка (слева: необработанная, справа: PMBPAz лечение) и площадь бляшки из полированных поверхностей после выбора. Визуальный осмотр зубных протезов изображений контроля показали, что окрашенный plaqуе была сосредоточена в областях, соответствующих межзубных сосочков областей полированных поверхностей и что окрашенные участки бляшек последовательно и заметно уменьшилось обработкой PMBPAz. (C) Средние пикселей процент бляшек на слизистую оболочку и полированные поверхности необработанных и обработанных PMBPAz-зубных протезов. Лечение PMBPAz из слизистых оболочек и полированных поверхностей значительно ингибирует отложение зубного протеза бляшки. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение. (П = 11, р <0,05). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

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 обладают высокой реакционной способностью радикальные группы, которые могут ковалентно связываться с алкильными группами. Таким образом, МРС на основе полимеров, содержащих фрагменты MPAz могут быть связаны с поверхности различных материалов с помощью УФ-облучения. Преимущества PMBPAz покрытия включают в короткое время реакции и эффективной реакции конверсии. Кроме того, облучение светом не имеет каких - либо существенных негативных последствий для объемных свойств поверхности материалов при использовании на соответствующих длинах волн 17,18.

PMBPAz Покрытие Proцедуру

Ранее мы уже сообщали о том , что модификация поверхности слой , образованный на поверхности полиметилметакрилата с помощью техники прививания МРС-полимер был устойчив к механическим воздействиям 19. Однако клиническое применение этого метода не может быть возможным из-за его технической сложности, так как эта процедура включает в себя несколько этапов и эффективности полимеризации низка. Кроме того, она требует узкоспециализированных экспериментального оборудования, которое в настоящее время недоступны в клинических условиях 19.

На этом фоне, как эффективная альтернатива, процедура нанесения покрытия PMBPAz требуется только зубные протезы должны быть окрашены и экспонировали и может, таким образом, будет завершена в течение 2 мин в клинических условиях. Единственное дополнительное оборудование, необходимое является УФ-облучение блок, который прост в эксплуатации, а также недорого. Эти характеристики процедуры обработки PMBPAz, описанной в этой статье, позволяют легче нанесения покрытия MPCING в клинических условиях.

эффективность

Зубной налет, который прилипает к поверхности зубных протезов, визуализировали с помощью окрашивания метиленовым синим. Неравномерное площадь поверхности зубного протеза, который не был отполирован склонен к накоплению зубного налета зубного протеза; такие поверхности трудно для пациентов , чтобы тщательно промыть, как показано с помощью окрашивания поверхности зубного протеза (рисунок 3). Однако лечение PMBPAz из ПММА зубных протезов поверхностей под контролем образование биопленки после клинического использования в течение 2-х недель. Это говорит о том, что MPC метод покрытия вводится в данном исследовании, является прочным и устойчивым к клиническому использованию зубных протезов в течение не менее 2-х недель.

Заключение и Затянувшееся Вопросы

Протокол, описанный в этой статье для PMBPAz обработки ПММА зубных протезов поверхностей осуществимо в клинических условиях и эффективно препятствует отложению зубного протеза бляшек. Таким образом, он имеет Potentiаль для улучшения гигиены для зубных протезов у ​​пожилых людей. Этот метод имеет явное преимущество по сравнению с обычными процедурами очистки зубных протезов, поскольку она направлена, чтобы предотвратить накопление зубного налета зубных протезов. В общем, большинство стратегий для улучшения гигиены для зубных протезов связаны с технической сложности, так как они учитывают удаление зубного налета уже приклеена к поверхности зубных протезов за счет использования механической чистки зубов вместе с чистящими Протез агентами. Данный способ может быть особенно полезным в долгосрочных медицинских учреждениях, а также для лиц, которые не в состоянии заботиться о своих зубных протезов, таких, как те, которые страдают от постинсультной гемипарез.

Мы дважды применили раствор PMBPAz-этанол непосредственно к поверхности зубных протезов с помощью кисти аппликатор и затем облучают поверхность с УФ-светом в течение 2 мин. В дальнейшем, этот протокол должен быть повторно оценены, чтобы определить оптимальные условия, которые максимизируют эффекты лечения PMBPAz. Впоследствии оптимальная Wavelength УФ-облучения, интервал обработки, и способ нанесения покрытия на зубные протезы с раствором MPC также должно быть определено. В этом исследовании мы обнаружили, что эффекты лечения PMBPAz длилась в течение по крайней мере 2-х недель, но не было проведено никаких долгосрочных наблюдений, которые должны быть включены в будущих исследованиях.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

У нас нет раскрытия или финансовой поддержки.

Acknowledgments

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.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).
2-метакрилоилоксиэтилкарбоната фосфорилхолином Polymer Лечение полных съемных протезов с Inhibit Протез Plaque Отложение
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ikeya, K., Fukunishi, M., Iwasa, F., Inoue, Y., Ishihara, K., Baba, K. 2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine Polymer Treatment of Complete Dentures to Inhibit Denture Plaque Deposition. J. Vis. Exp. (118), e54965, doi:10.3791/54965 (2016).More

Ikeya, K., Fukunishi, M., Iwasa, F., Inoue, Y., Ishihara, K., Baba, K. 2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine Polymer Treatment of Complete Dentures to Inhibit Denture Plaque Deposition. J. Vis. Exp. (118), e54965, doi:10.3791/54965 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter