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Medicine

2-metacriloíloxietil Phosphorylcholina Polymer Tratamento de próteses totais para inibir dentadura Plaque Deposition

Published: December 26, 2016 doi: 10.3791/54965

Introduction

saúde oral desempenha um papel importante na prevenção de infecções oportunistas e de pneumonia por aspiração em idosos fisicamente vulnerável. Cuidados de saúde oral, que consiste em escovação após cada refeição, limpeza de próteses, e receber cuidados de saúde oral profissional, desempenha um papel vital na redução da incidência de tais doenças 1-3. Em particular, má higiene oral está fortemente associada à pneumonia aspirativa em idosos fisicamente vulnerável. Portanto, mais atenção deve ser dada aos cuidados de saúde oral de pacientes idosos, que têm capacidade limitada para limpar suas próteses por si mesmos 4.

Mesmo em países desenvolvidos, o uso de acrílico, próteses removíveis à base de resina continua a ser a opção de tratamento mais comum para pacientes idosos desdentados 5. Dada a sua alta capacidade de absorção de água, superfície microporosa e natureza hidrofóbica, bases de prótese acrílica construído a partir de polimetilmetacrilato (PMMA) facilmente se acumulam placa bacteriana em suas superfícies, o que é chamado de placa de dentadura.

2-metacriloiloxietilo de fosforilcolina polímeros (MPC) são bem conhecidos materiais poliméricos 6 biomédicos que têm antithrombogenicity notável e compatibilidade com os tecidos por causa da sua elevada resistência à adsorção de proteínas e adesão celular 11/07. MPC revestimentos poliméricos foram aplicados em vários dispositivos médicos para prevenir a infecção e 12 têm sido sugeridos para ter o potencial para prevenir a acumulação de placa da dentadura em PMMA superfícies 13 da dentadura. O desafio na aplicação clínica de polímeros MPC para PMMA dentaduras é confiavelmente ligá-los a PMMA superfícies de uma forma simples e estável. Anteriormente, foram relatados polímeros de PCP para ser ligado de forma estável para superfícies de PMMA por uma técnica de enxertia e de ter o potencial para inibir a acumulação de placa. No entanto, a técnica de enxerto não é simples e não requer equipamento especializado, WHIque fazem a sua aplicação clínica desafiadora. Aqui, nós descrevemos um novo processo de revestimento que utiliza MPC-polímeros especificamente de fosfolipidos fotorreactivos, um derivado de metacrilato de fotorreactivo, 2-metacriloiloxietilo-4-azidobenzoato (MPAz) -synthesized para realizar uma variedade de modificações de superfície de diferentes tipos de materiais. MPAz foi co-polimerizado com polímeros de PCP e metacrilato de n-butilo (BMA) para produzir poli (MPC- -BMA- co co -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz pode ligar-se covalentemente à superfície das próteses PMMA através da activação dos grupos azida em MPAz sob irradiação ultravioleta (UV) 14. O procedimento não requer nenhum equipamento especializado e pode ser concluído pelos médicos dentro de 2 min. Nós também aplicado este procedimento em um ambiente clínico e demonstrou sua utilidade clínica e eficácia na inibição da deposição de placas de próteses removíveis.

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Protocol

1. Preparação de Solução PMBPAz (Figura 1)

  1. Sintetizar MPC sequência de um processo industrial relatado anteriormente 15.
  2. Sintetizar o polímero fotorreactivo MPC PMBPAz utilizando polimerização de radicais convencional de MPC, BMA, e MPAz em etanol, tal como previamente descrito 14.
    NOTA: PMBPAz deve conter 60%, 30%, e 10% (mol%) das unidades de monómeros acima mencionados, respectivamente. Refrigerar a PMBPAz dissolvido em etanol para preparar uma solução a 0,5% em peso antes da utilização.
  3. Antes de tratar a superfície de PMMA, permitir que a solução de etanol PMBPAz-se repousar durante 30 min à temperatura ambiente.

figura 1
Figura 1. Fórmula química estrutural do fotorreativa MPC polímero PMBPAz. PMBPAz foi construído utilizando uma unidade de MPC, uma unidade de BMA, e uma unidade de MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

2. Tratamento de um PMBPAz completa PMMA dentadura (Figura 2)

  1. Limpeza mecânica da prótese durante 3 min utilizando uma escova para dentaduras.
  2. Quimicamente limpar a dentadura durante 5 min num sonicador de banho de ultra-sons com um produto de limpeza para dentaduras incluindo hipoclorito de sódio a 2,0% e de acordo com as seguintes condições de sonicação: frequência, 50/60 Hz; número de fase, 1φ; e frequência de oscilação, 28 kHz.
  3. Antes de efectuar a modificação da superfície com PMBPAz, lavar superfície da dentadura por imersão em etanol. Após a lavagem etanol, deixe a superfície seca prótese, por si só, como o etanol é um composto volátil.
  4. Aplicar 1 ml de solução de etanol PMBPAz directamente para toda a superfície da prótese usando um aplicador de escova. Subsequentemente, manter a dentadura à temperatura ambiente e à pressão atmosférica durante 10 minutos para permitir que o solvente se evapore iN uma atmosfera de vapor de etanol. Deixe-o secar. Repita essas etapas duas vezes.
  5. Irradiar superfície da dentadura com luz UV durante 2 min (a 254 nm).
  6. Imergir a prótese tratada PMBPAz em água destilada durante 5 min antes da utilização.

Figura 2
Figura 2. A fabricação de uma superfície modificada utilizando o MPC fotorreactivo polímero PMBPAz. O polímero pode PMBPAz covalentemente se ligar ao PMMA através da aplicação de irradiação UV. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

3. Avaliação da dentadura Plaque Deposition

  1. Use a prótese tratada PMBPAz em casa por 2 semanas. Como um controlo, repetir o mesmo procedimento, com excepção do tratamento com o PMBPAz.
  2. Depois de um paciente ter utilizado a dentadura durante 2 semanas (utilizado About de 12 a 14 horas por dia), lave-o com água da torneira para remover quaisquer partículas de alimentos soltos, e, em seguida, manchá-la com uma solução de azul de metileno divulgação 0,25% para 1 min.
  3. Limpar todas as manchas presentes na superfície da dentadura em água destilada usando um sonicador de banho de ultra-sons durante 30 seg.
  4. Capturar imagens com um ângulo de 90 ° em um assento de cera com uma câmara digital através da utilização de um sistema de luz branca. Capturar imagens com a mesma distância focal objeto, tempo de exposição e da intensidade de iluminação. Captura imagens de 3 sentidos diferentes para obter mucosa, direita e esquerda imagens da superfície polida.
  5. Calcule a área manchada e quantificá-lo usando um software de análise de imagem para toda a superfície da dentadura 16.
    1. Seleccione a área de prótese usando a "magnética lasso" ferramenta a partir da imagem da dentadura capturado. Posteriormente, mudar o canal de cor vermelha para destacar a área da placa da imagem Área de dentadura. Selecione todas as áreas da placa usando o "varinha mágica" ferramenta (tnível olerance 8) ea "escolha similar" ferramenta a partir da área da dentadura.
    2. Contar o número total de pixels para cada imagem. Depois disso, o cálculo do índice percentual de placa da área coberta na prótese da contagem de pixels das imagens (total de placa pixels / total de pixels na superfície da dentadura). Avaliar as diferenças estatísticas entre as áreas manchadas sobre as próteses PMBPAz-tratados e não tratados (ANOVA, p <0,05).

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Representative Results

PMBPAz tratamento permite que o revestimento de PMMA MPC superfícies por meio de um método simples e curtos e mantém o efeito de inibição da placa do polímero MPC. Este procedimento não requer nenhum equipamento especializado e pode ser realizada cadeira-lado por clínicos dentro de 2 min. Seguindo o protocolo passo 2, o tratamento PMBPAz de próteses totais removíveis de 11 pacientes desdentados foi realizado com sucesso em um ambiente clínico, sem quaisquer problemas substanciais. Os índices médios percentagem placa na mucosa e superfícies polidas das próteses de controlo foram de 40,7% ± 19,9% e 28,0% ± 16,8%, respectivamente, enquanto que os de dentaduras-tratados PMBPAz foi 17,4% ± 12,0% e 15,0% ± 9,9%, respectivamente. O tratamento de superfícies de dentadura PMBPAz PMMA inibiu significativamente a deposição de placa de dentadura durante pelo menos 2 semanas (n = 11, p <0,05; a Figura 3A, 3B, e 3C). Figura 3A
Figura 3. Avaliação da deposição de placas de prótese total superior após o uso em pacientes durante 2 semanas. (A) A área total da dentadura da superfície da mucosa após coloração e digitalização (à esquerda: não tratada, a direita: PMBPAz-tratados) e área da placa da superfície da mucosa após a seleção. A inspecção visual das imagens para dentaduras de controlo revelou que a placa manchada foi concentrada nas áreas correspondentes às superfícies mucosas da crista alveolar e que as zonas de placas coradas foram consistentemente e marcadamente diminuída por tratamento PMBPAz. (B) A área total da dentadura das superfícies polidas após coloração e digitalização (à esquerda: não tratada, a direita: PMBPAz-tratados) e área de placa bacteriana das superfícies polidas após a seleção. inspeção visual das imagens de prótese de controle revelaram que a Plaq manchadoue foi concentrada nas áreas que correspondem às regiões da papila interdental das superfícies polidas e que as zonas de placas coradas foram consistentemente e marcadamente diminuída por tratamento PMBPAz. (C) a média pixels percentual placa na mucosa e superfícies polidas de próteses não tratados e PMBPAz-tratados. O tratamento PMBPAz da mucosa e superfícies polidas inibiu significativamente a deposição de placa de dentadura. Os dados mostram a média ± desvio padrão. (N = 11, p <0,05). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Mecanismo do revestimento PMBPAz

É um desafio para se ligar polímeros de PCP a uma superfície PMMA de uma maneira simples e estável. Aqui, utilizou-se um novo monómero que comporta um grupo fotorreactivo phenylazide, MPAz, que polimeriza com outros monómeros através de um procedimento de polimerização por radicais livres convencionais, resultando num polímero com cadeias laterais phenylazide. Os grupos phenylazide são decompostos por irradiação UV para formar grupos de nitreno, que são grupos radicais altamente reactivos que se ligam covalentemente pode a grupos alquilo. Assim, polímeros baseados em MPC contendo unidades MPAz pode ser ligado às superfícies de diversos materiais, por irradiação com UV. As vantagens do revestimento PMBPAz incluem um tempo de reacção curto e eficiente de conversão da reacção. Além disso, fotoirradiação não tem quaisquer efeitos adversos significativos sobre as propriedades de volume da superfície de materiais quando utilizado em comprimentos de onda adequados 17,18.

PMBPAz Coating Proprocedimento

Anteriormente, relataram que a camada de modificação da superfície formada sobre uma superfície PMMA pela técnica de enxertia MPC-polímero foi resistente ao esforço mecânico 19. No entanto, a aplicação clínica desta técnica pode não ser possível, devido à sua complexidade técnica, porque o procedimento inclui várias etapas e a eficiência de polimerização é baixa. Além disso, requer equipamentos experimentais altamente especializada, que está actualmente disponível em clínicas 19.

Neste contexto, como uma alternativa eficaz, o processo de revestimento PMBPAz necessária apenas as próteses para ser pintado e exposto e poderia, assim, ser concluída dentro de 2 min em um ambiente clínico. O único equipamento adicional necessário é uma unidade de irradiação com UV, o que é fácil de operar e é também barato. Estas características do processo de tratamento PMBPAz descrito neste trabalho permitem a aplicação mais fácil da camada MPCing em ambientes clínicos.

Eficácia

A placa dentária, que adere às superfícies da dentadura, foi visualizado por coloração com azul de metileno. A área de superfície irregular de uma dentadura que não foi polido é propenso à acumulação de placa da dentadura; tais superfícies são difíceis para pacientes para limpar completamente, como demonstrado pela coloração da superfície da dentadura (Figura 3). No entanto, o tratamento de superfícies de dentadura PMBPAz PMMA controlada a formação de biofilmes após a sua utilização clínica durante 2 semanas. Isto sugere que o método de revestimento MPC introduzido neste estudo é durável e resistente ao uso clínico da dentadura durante pelo menos 2 semanas.

Conclusão e questões remanescentes

O protocolo descrito neste documento para o tratamento de superfícies PMBPAz dentadura de PMMA é viável em ambientes clínicos e eficazmente inibe a deposição de placas de dentadura. Portanto, tem a Potential para melhorar a higiene da dentadura em idosos. Este método tem uma vantagem distinta sobre procedimentos de limpeza dentadura convencionais porque se destina a evitar o acúmulo de placa da dentadura. Em geral, a maioria das estratégias para melhorar a higiene dentadura estão associados com a complexidade técnica, porque eles se dirigem a remoção da placa já aderiram às superfícies dentaduras por meio da utilização de escovagem mecânica juntamente com agentes de limpeza para dentaduras. O presente método pode ser particularmente útil nas unidades de saúde a longo prazo e para as pessoas que não são capazes de cuidar de suas próteses, tais como aqueles que sofrem de hemiparesia pós-acidente vascular cerebral.

Nós duas vezes aplicada uma solução PMBPAz-etanol directamente às superfícies de dentadura utilizando um aplicador de escova e depois irradiada as superfícies com luz UV durante 2 min. No futuro, este protocolo precisa de ser re-avaliados para identificar as condições óptimas que maximizam os efeitos do tratamento PMBPAz. Subsequentemente, o óptimo wavelength de irradiação UV, o intervalo de tratamento, e o método de revestimento da prótese com a solução MPC também deve ser determinado. Neste estudo, verificou-se que os efeitos do tratamento PMBPAz durou, pelo menos, 2 semanas, mas não há observações de longo prazo foram conduzidos, que deveriam ser incluídas em estudos futuros.

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Disclosures

Não temos divulgações ou apoio financeiro.

Acknowledgments

Os autores gostariam de agradecer a todos os participantes, dentistas e assistentes para a sua participação neste estudo. Agradecemos Professor Hirotaka Kuwata e Professor Assistente Hirobumi Morisaki, Departamento de Microbiologia e Imunologia Oral da Faculdade de Odontologia da Universidade Showa, por seu apoio.

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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References

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Medicina Edição 118 polímero MPC PMBPAz formação de biofilme prótese total PMMA inibição da placa saúde bucal
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Ikeya, K., Fukunishi, M., Iwasa, F., 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).

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