Introduction
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
1. Получение PMBPAz раствора (Рисунок 1)
- Обобщить MPC после ранее сообщенным промышленной процедуры 15.
- 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. - Перед обработкой поверхности ПММА, чтобы раствор этанола PMBPAz отстояться в течение 30 мин при комнатной температуре.
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)
- Механически очистить зубной протез в течение 3 мин с использованием зубных протезов кисти.
- 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.
- 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.
- 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.
- Облучает поверхность зубных протезов с помощью УФ-светом в течение 2 мин (при 254 нм).
- Опустить PMBPAz обработанного зубного протеза в дистиллированной воде в течение 5 минут перед использованием.
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
- 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.
- 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.
- Очистите любые пятна на поверхности зубного протеза в дистиллированной воде с использованием ультразвуковой ванне ультразвукового в течение 30 сек.
- 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.
- Вычислить запятнанную область и количественно оценить его с помощью программного обеспечения для анализа изображений для всей поверхности зубного протеза 16.
- 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.
- 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
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, 3В и 3С). 
Рисунок 3. Оценка осаждения бляшек на челюстных полных съемных протезов после применения у пациентов в течение 2 -х недель. (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
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 |
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).
