CC BY
28
УДК 616:314-089.28-085.465:(546.821+546.831)-078.33-092.5 С.-Р.Р. Готь, М.М. Угрин, О.М. Фаль, А.Я. Бариляк, М.А. Панас
1НТЕНСИВН1СТЬ УТВОРЕННЯ Б1ОПЛ1ВКИ НА ТИТАНОВИХ I ОКСИД-ЦИРКОН1£ВИХ ПОВЕРХНЯХ У ДОСЛ1Д1 IN VIVO НА ПРИКЛАД1 STREPTOCOCCUS MITIS ТА STREPTOCOCCUS SALIVARIUS
Львiвський нацiональний медичний унiверситет iMeHi Данила Галицького
Стоматолог1чна 1мплантац1я як метод реабшь таци пац1ент1в i3 частковою чи повною в1дсутн1стю зуб1в стала одним i3 найефективнiших та найпер-спективнiших варiантiв лiкування. Цей напрям ме-дичноТ науки як жоден шший поеднав прагнення патента до найшвидшого вiдновлення 3y6iB i3 найменшими втратами та намагання лкаря ефек-тивно i швидко вщтворити втраченi структури й фyнкцiю. Основою для таких можливостей стало розумшня принципiв остеоштеграци, вдоскона-лення техшчних i констрyкцiйних рiшень, оволо-дшня методиками направлено'' регенерацп кютковоТ' тканини та ш. А це сприяло позицю ванню стоматолопчноТ iмплантацil як одного з найпрогнозовашших способiв лкування [5].
Успiшне iмплантологiчне лiкyвання — це не лише добра остеоштегра^я iмплантата з yсiма позитивними ефектами для кютки i м'яких тканин. Значною мiрою, особливо з огляду на естетику, якють життя i задоволення пацiента, yспiх зале-жать вщ ортопедичних елементiв [6]. 1деться, зок-рема, i про з'еднання «мплантат-абатмент», вiд якого можуть залежати тривала стабтьнють та yспiшнiсть остаточного результату [7].
Матерiали, що використовуються для ортопедичних компонентiв, в^фграють важливу роль. Ви-користання найкращих матерiалiв для виготов-лення абатменлв, гвинтiв та iмплантатiв дозволяе досягнути адекватно' гранично'' мщносп та втоми матерiалy ортопедичних компонентiв. Тому вибiр матерiалiв складових частин е критично важливим для оптимальних властивостей.
Дос питання взаемоди бактерiй у ротовш по-рожнинi з матерiалами iмплантатiв неповнiстю ви-вчене [8,9]. Мiкрофлора навколо дентальних iм-плантатiв i мiкрофлора зyбiв схожi, тому ц мiкро-бнi патогени, якi викликають перiодонтити, також можуть сприяти вщторгненню iмплантата [10-12]. Скупчення зубного нальоту на поверхш iмпланта-та або абатмента провокуе таку саму запальну реакцш тканин ясен, як i навколо зуба [9;13;14]. Фактично доведено, що бактерiальна iнфекцiя е одшею з причин втрати iмплантата. Добре вщо-мо, що зуби, як недавно прорiзалися, швидко шд-даються колошзаци бактерiй порожнини рота. Слушно припустити, що розмiщення iнших видiв "твердих тканин" у порожнинi рота забезпечува-тиме додатковi поверхнi для бактерiальноТ адгези та колошзаци [9].
Бактерiальна адгезiя безпосередньо пов'язана з характером поверхш [8;9;11]. Однак жорсткiсть поверхнi - це не единий фактор, який сприяе утворенню зубноТ' бляшки. Бiльше того, доведено, що ретенцшним пунктом для бактерш служать дефекти поверхнi (трiщини, ямки, потертосп), з яких саме i починаеться Тх поширення [9;11].
Попри результати дослщжень, досi недостат-ньо пояснений вплив властивостей рiзних повер-хонь бiоматерiалiв на здатнiсть бактерш утворю-вати колонiТ [8;11]. Тому метою нашого дослi-дження стало вивчення в експеримен^ iнтенсив-носп утворення бiоплiвки на титанових та оксид-цирконiевих поверхнях.
Матерiали i методи
У клiнiчномy дослiдi взяли участь 9 па^ен^в у добрш фiзичнiй формi вiком 21-25 рош, чоловiки i жiнки [8]. Уа пацiенти дали свою письмову згоду на проведення експерименту. Критерiями вибору па^ен^в були вiдсyтнiсть захворювань пародон-та; вiдсyтнiсть ротового дихання; жоден iз сyб'ектiв не вживав антибютики протягом останнiх 6 мiсяцiв.
За тиждень до початку дослiдження кожному учаснику було проведено професшну ппену рото-вот порожнини зi зняттям над'ясенного зубного каменю. Стан ппени ротовоТ порожнини в пацiен-лв визначали за допомогою гiгiенiчного шдексу Silness-Loe [8].
Для дослiдy взяли три види титанових дисш (ПОКП поверхня, покриття штритом титану i меха-нiчно полiрована поверхня) й оксид- цирконiевi диски. Загалом було 18 титанових (по шють на кожен вид обробки поверхш) та 18 оксид-циркошевих дискiв, яю були спецiально витесанi в зуботехшчнш лаборатор^' та попередньо перед початком експерименту простерилiзованi шляхом автоклавування (оксид циркошю) i гамма-стерилiзацiТ (титан).
Кожному з 9 па^енлв було знято вщбитки А-силiконом «Panasil» («Kettenbach») та виготовле-но капу для фксацп дискiв у ротовш порожниш.
Диски крiпилися в каш за допомогою фотопо-лiмерного композиту в дтян^ премолярiв та мо-лярiв верхньоТ щелепи з обох бош капи зi щiчного боку (рис.1) [9]. З кожного боку було по два диски (один титановий та один з оксиду циркошю).
I
Рис.1. ФКсаця
Згщно з метою експерименту диски з правого боку капи пщлягали очищенню щiткою, а з лiвого не пiддавалися жодному очищенню.
Уах пацieнтiв було подiлено на чотири групи: три основы (в кожнш по 3 па^енти) i четверта -контрольна:
група 1 - диски з оксиду циркошю (2Ю2) i тита-новi диски з ПОКП-поверхнею;
група 2 - 2Ю2 + диски, покритi штридом титану;
група 3 - 2Ю2 + механiчно полiрованi титановi диски;
група 4 (контрольна) - дтиться на три пщгрупи (залежно вiд основноТ групи); сюди ввiйшли диски, як пiддавалися механiчному очищенню щiткою: а) гЮ2 + ПОКП-поверхня титану; Ь) 2Ю2 + ПЫ; с. 2Ю2 + механiчно полiрованi титановi диски.
Пюля 24 годин [9] носшня капи в ротовiй по-рожнин контрольнi диски, якi мiстилися на правому боц капи, пщдавали механiчному очищенню за допомогою щ^очки. Для очищення кожного диска брали шшу щiточку.
Пiсля цього диски видаляли з капи за допомогою стерильного зонда i кидали в пробiрки з 1 мл стерильного фiзiологiчного розчину. По™ проводили метод послщовних розведень для мехашчного роз'еднання мiкроорганiзмiв. Вш полягае в проведеннi послiдовних сершних розведень матерiалу, який мютить мiкроби, в стерильному рщкому живильному середовищi в про-бiрках. У кожнiй групi було по 12 дисш (6 основ-них i 6 контрольних), тому, вiдповiдно, на кожну
диске у Kani
групу було необхщно по 24 проб1рки i всього -72 проб1рки для дослiду. Власне дослiд проводили в три етапи: на кожному етап брали по три волон-тери з одно'' групи для кращо' штерпретаци ре-зультатiв.
Приготування десятикратних розведень: у першу пробiрку ряду, в якш знаходився експери-ментальний диск, вносили 10,0 мл нативного препарату. У наступнш стерильнш пробiрцi ряду було 9,0 мл стерильного фiз. р-ну. У другу пробiрку ряду вносили 1,0 мл нативного препарату з першо''' пробiрки i сумiш старанно перемшували.
Культивування бактерiй проводили шляхом ви-сiвання матерiалу з пробiрок iз розведенням 1:10 на чашки Петрi на стрептококовий агар (MSA -Mitis Salivarius Agar) методом штрихових посiвiв. Пiсля цього чашки Петрi ставили в термостат на 24 години при температурi 37°С.
Кожну чашку схематично дiлили на чотири ква-дранти. Кожен квадрант вщповщав одному з чо-тирьох дисш капи.
Поав матерiалу на стрептококовий агар проводили з метою видтення штаму мiкроорганiзмiв групи "viridans" - Streptococcus mitis та Streptococcus salivarius. Mitis Salivarius Агар готували вщпо-вiдно до рекомендацш Chapman [15]. Це середо-вище (1% телуриту калiю) е досить селективним середовищем, яке дозволяе iзолювати стрептоко-ки iз сильно забруднених зразмв.
Сканувальна електронна мшроскошя. До-слiдження поверхонь чистих дисш за допомогою
СЕМ проводили в ЦККНП «Центр електронноТ м1-кроскопи та рентгешвського м1кроанал1зу» НАН УкраТни на баз1 в1дд1лу ф1зико-х1м1чних метод1в зм1цнення матер1ал1в Ф1зико-механ1чного 1нституту НАН УкраТни. Поверхню титанових диск1в дослщжували сканувальним електронним м1кроскопом 2Е!88 ЕУО 40ХУР. Зображення поверхн1 отримували за допомогою реестрацп вторинних електрон1в (8Е) (для спостереження рельефу поверхш) шляхом сканування електрон-ного пучка по поверхш. Збудження вторинних I вщбитих електрошв випромшювання зд1йснювали опром1ненням зразмв пучком електрон1в з енерг1ею 15 кеУ. Для обробки зображень застосо-
вували програмне середовище 8МАРТ8ЕМ. Еле-ментний анал1з поверхн1 зразк1в проводили за допомогою рентгеноспектрального м1кроанал1затора (ЕРМА) з енергетичною дисперс1ею (ЕйХ) Oxford !ЫСА Епегду 350, штегрованого в систему скану-вального електронного м1кроскопа.
Електронно-мiкроскопiчнi знiмки сканограм поверхонь дисмв iз бактерiями проводили на сканувальному електронному м1кроскоп1 иЕОЬ Т220А на баз1 лаборатор1Т ф1зичних метод1в до-сл1дження кафедри ф1зики Земл1 ЛНУ 1мен1 1вана Франка. Поверхню зразк1в напилювали тонким шаром мщ1 у вакуумному напилювач1 ВУП-5.
Рис. 2. СЕМ поверхн оксиду цирконiю: а. чиста поверхня (х2000); Ь.поверхня, покрита бактерями, - 12% (х50)
а
а.
Рис. 3. СЕМ нтрид титановов)'поверхн: а. чиста поверхня (х2000); Ь.поверхня, покрита бактерiями, -19% (х2000)
а.
Рис. 4. СЕМ ПОКП-поверхн: а. чиста поверхня (х2000); Ь. поверхня, покрита бактерями, -54% (х2000)
55
20KU Х2.000 1 0 и m 000014
а.
Рис. 5. СЕМ механчно пол'ровано)' noeepxHi титану: а. чиста поверхня (х2000); Ь.поверхня, покрита бактерями, -8% (х2000)
Статистичний аналiз. Статистичний аналiз результат проводили за допомогою програми «GraphPad InStat 3».Число колонш бактерiй пiсля посiвiв на поживш середовища переводили в зна-личинами вважали вiрогiдною при p<0,05. Результати. Данi показанi як середш значення плюс одне стандартне вщхилення. Усi поверхнi були заселенi цими бактерiями; однак чiткi вщмш-ност спостерiгалися в рiзних експериментальних групах. Найбтьше колонiй Streptococcus mitis спо-стерiгали на ПОКП-поверхнi титану (рис.6-7), як
Str. mitis Mean and Standard Deviation
чення КУО/мл. Даш далi аналiзували вiдносно характеру поверхш та кiлькостi утворених колонiй за допомогою варiацiйного аналiзу (ANOVA) i тесту Тьюкi-Крамера. Рiзницю мiж порiвнюваними ве до механiчного очищення, так i пiсля. Найбiльша рiзниця в рiвнi колошзаци Str. mitis була на поверхш оксиду циркошю, де констатували найменше колонш до очищення (рис.6), а пюля очищення -найменше на мехашчно полiрованiй поверхш титану (рис.7).
4 480 000 3 840 000 3 200 000 2 560 000 1 920 000 1 280 000 640 000
0
A
B
C
D
Рис. 6. PieeHb колошзаф' Str.mitis на рзних поверхнях: A - ZrO2; B - ПОКП; C - TiN; D - Ti
Streptococcus mitis контроль Mean and Standard Deviation
560 000
480 000 400 000 320 000 240 000 160 000 80 000
A
B
C
D
Рис.7. Рiвень колошзаф'Str.mitis на р'зних поверхнях тсля механчного очищення щточкою: A - ZrO2; B - ПОКП; C - TiN; D - Ti
56
0
Найбтьше колонш Streptococcus salivarius спостер^али на ПОКП-поверхш титану (рис.8, рис.9), як до мехашчного очищення, так i пiсля. Найбтьша рiзниця в рiвнi колонiзацiТ Str. salivarius була на поверхш оксиду циркошю, де констатували найменше колонш до очищення (рис.8) i шсля очищення (рис.9). Вщно-сно невеликою була рiзниця в бактерiальнiй адгези на ПОКП-поверхнi та нiтрид-титановiй поверхш.
Streptococcus salivarius Mean and Standard Deviation
70 60 50 40 30 20 10
0
A
B
C
D
Рис.8. PieeHb колонзацц'Str.salivarius на pi3Hux поверхнях: A - ZrO2; B - ПОКП; C - TiN; D - Ti
Str. salivarius контроль Mean and Standard Deviation
180 000 -
160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000
0
A
B
C
D
Рис.9. PieeHb колонiзацiï Str.salivarius на pi3Hux поверхнях тсля механчного очищення щточкою:
A - ZrO2; B - ПОКП; C - TiN; D - Ti
Сканувальна електронна м1кроскоп1я показала так результати: поверхня дисш з оксиду циркошю була покрита бактер1ями на 12%, мехашчно пол1рованого титану - на 8%, у штриту титану по-криття поверхн! бюпл1вкою становило 19%. Най-вищий вщсоток був у ПОКП-поверхн1, де бактери' покривали б1льше половини поверхн! диска (54%).
Висновки
1. Ретроспективний анал13 фахових л1тератур-них джерел i власних експериментальних досл1-джень свщчить про те, що оксид циркошю е кра-щим матерiалом для iмплантологiчних абатмен-тiв, оскiльки вш мае низький потенцiал до бактер^ альноТ адгезiï.
2. Найменше заселення мiкроорганiзмами спо-стерiгаеться на поверхш оксиду цирконю (р<0,05), а також схож1 позитивнi властивостi продемонструва-ла мехашчно полiрована поверхня титану (p<0,05). Тому саме з цих матерiалiв рекомендовано виготов-ляти супраосальнi елементи iмплантатiв.
3. Надмiрна наявнiсть умовно-патогенноТ' мiк-рофлори у виглядi Str. mitis та Str. salivarius веде до коагрегаци патогенних бактерiй, i таким чином присyтнiсть цих бактерш на поверхш iмплантатiв може призвести до перпмплантиту i подальшоТ втрати iмплантата.
4. СЕМ показала найнижчий вiдсоток покриття поверхнi бактерiями в мехашчно полiрованого титану (8%) i оксиду цирконiю (12%).
Лп-ература
1. Мазур И. П. Влияние гигиены полости рта на состояние тканей пародонта / И. П. Мазур // Современная стоматология. - 1999. - № 2. - С. 18-26.
2. Чумакова Ю.Г. Роль мюцевих чинниюв порожнини рота у розвитку пародонтиту / Ю.Г. Чумакова // 1м-плантолопя, пародонтолопя, остеолопя. - 2008. -№3. - С. 70-75.
3. Чумакова Ю. Г. Рациональная антибиотикотера-пия в комплексном лечении больных с генерализованным пародонтитом / Чумакова Ю. Г., Басова
4.
5.
10.
С. П., Перекрест В. В. // УкраТнський медичний ча-сопис. - 2000. - № 6 (20). - С. 69-74. Шварц Ф. Периимплантит: Этиология, диагностика и лечение / Шварц Ф., Бекер Ю. // ГалДент, 2014. - 300 с.
Block M. What is osteointegration? / Block M., Kent J. // Int. J. Periodont. Res.Dent. - 1987. - Vol.7. - P. 9. Carr A.B. Successful long-term treatment outcomes in the field of osseointegrated implants: prosthodontics determinants / Carr A.B. // Int. J. Prosthodont.-1998;11(5):502-512.
Steinebrunner L. Implant-abutment interface design affects fatigue and fracture strength of implants / Steinebrunner L. // Clin. Oral Implants Res. - 19: 12, 1276-1284.
Bacterial adhesion on titanium nitride coated and un-coated implants: an in vivo human study / Scarano A., Piattelli M., Vrespa G. ^t а!.] // Journal of Oral Implantology.- Vol. XXIX/No. Two/2003. Bacterial adhesion on commercially pure Titanium and Zirconium Oxide discs: an in vivo human study / Scarano A., Piattelli M., Caputi S. ^t ак] // J. Perio-dontology. - Volume 75, Number 2. Karabuda Z.C. Stability, marginal bone loss and survival of standard and modified sand-blasted, acid-etched im-
11.
12.
13.
14.
15.
plants in bilateral edentulous spaces: a prospective 15-month evaluation / Karabuda Z.C., Abdel-Haq J., Arisan V. // Clin. Oral Impl. - Res. 22, 2011; 840-849. Motta M., de Freitas, da Silva, Pereira C.; Groisman. Comparative Analysis of Microorganism Species Succession on Three Implant Surfaces With Different Roughness: An In Vivo Study.Implant dentistry. Vol. 20, 2 2011.
Stability change of chemically modified sandblasted/acid-etched titanium palatal implants. A randomized controlled clinical trial / Schätzle M., Männchen R., Balbach U. // Clin. Oral Impl. - Res. 20, 2009; 489-495.
Szmukler-Moncler S. Etched Implants: A Comparative Surface Analysis of Four Implant Systems / Szmukler-Moncler S., Testori T., Bernard J.P.// J. Biomed. Mater. Res B Appl Biomater. - 2004 Apr 15;69(1):46-57.
The Straumann SLA® Implant Surface: Clinically Proven Reduced Healing Time. Straumann. Chapman G. H. Am. J. Digestive Diseases. 1946; 13: 105.
CraTTA Haflmwna 03.02.2017 p.
Резюме
На сьогодш недостатньо вивчеш в порiвняннi штенсивнють утворення бiоплiвки, характер мiкрофлори i вплив на м'як тканини рiзних матерiалiв для iмплантатiв. Бактерiальна адгезiя безпосередньо пов'язана з характером структури поверхш. Вщомо, що штенсивнють бактерiальноТ адгези рiзниться залежно вщ самого матерiалy. Для дослщження було взято три види титанових дисмв (штрид титану, мехашчно пол^ рований титан i шскоструминно оброблена i кислотно протравлена поверхня титану) та оксид-цирконiевi диски. Вивчали колони бактерш, як утворилися на даних зразках.
Мета: вивчити в експеримент штенсивнють утворення бiоплiвки на титанових i оксид-циркошевих поверхнях.
У кл^чнш частиш мiкробiологiчного дослщження in vivo взяли участь 9 па^енлв. Для кожного патента виготовляли зшмну штамповану капу, де в дтянц премолярiв i молярiв iз вестибулярного боку прикрт-лювали експериментальш диски за допомогою фотополiмерного композиту. Пюля 24 годин диски забирали з ротовоТ' порожнини та кидали в пробiрки зi стерильним фiзiологiчним розчином. Пюля цього проводили поав на стрептококовий агар для щентифкаци ктькосп колонш Streptococcus mitis i Streptococcus salivarius. Також проводили сканувальну електронну мiкроскопiю чистих поверхонь та поверхонь iз бюпл^ вкою, щоб оцшити площу дискв, покриту бактерiями.
Результати: всi поверхш були заселен бактерiями; однак ч™ вiдмiнностi спостерiгалися в рiзних екс-периментальних групах. Найбiльше колонiй Streptococcus mitis спостер^али на ПОКП-поверхнi титану, як до мехашчного очищення, так i пюля. Найбтьша рiзниця в рiвнях колонiзацiТ Str. mitis була на поверхш оксиду циркошю, де констатували найменше колонш до очищення, а пюля очищення - найменше на мехашчно полiрованiй поверхш титану. Найбтьше колонш Streptococcus salivarius спостер^али на ПОКП-поверхш, як до мехашчного очищення, так i пюля. Найменше колонш було на циркони, як до очищення, так i пюля. Вщносно невеликою була рiзниця в штенсивносп утворення бiоплiвки на ПОКП-поверхш та ш-трид-титановш поверхш.
Висновки
1. Найменше заселення мiкроорганiзмами спостер^аеться на поверхш оксиду циркошю (р<0,05), а також схожi позитивш властивостi продемонструвала мехашчно полiрована поверхня титану (p<0,05). Тому саме з цих матерiалiв рекомендовано виготовляти супраосальш елементи iмплантантiв.
2.Надмiрна наявнiсть умовно-патогенноТ' мiкрофлори у виглядi Str. mitis та Streptococcus salivarius веде до коагрегаци патогенних бактерш, i таким чином присyтнiсть цих бактерш на поверхш iмплантатiв може призвести до перпмплантиту i подальшоТ' втрати iмплантата.
3.СЕМ показала найнижчий вщсоток покриття поверхнi бактерiями в мехашчно полiрованого титану (8%) i оксиду цирконiю (12%).
Кпючовi слова: бiоплiвка, бактерiальна адгезiя, оксид циркошю, дентальш абатменти, титановi диски, стрептококи, стрептококовий агар.
Резюме
Сегодня недостаточно изучены в сравнении интенсивность образования биопленки, характер микрофлоры и воздействие на мягкие ткани различных материалов для имплантатов. Бактериальная адгезия
непосредственно связана с характером структуры поверхности. Известно, что интенсивность бактериальной адгезии отличается в зависимости от самого материала. Для исследования были взяты три вида титановых дисков (нитрид титана, механически полированный титан, пескоструйно обработанная и кислотно протравленная поверхность титана) и оксид-циркониевые диски. Изучали колонии бактерий, которые образовались на данных образцах.
Цель: изучить в эксперименте интенсивность образования биопленки на титановых и оксид-циркониевых поверхностях.
Материалы и методы: в клинической части микробиологического исследовании in vivo приняли участие 9 пациентов. Для каждого пациента изготавливали съемную штампованную капу, где в области премоляров и моляров с вестибулярной стороны прикрепляли экспериментальные диски с помощью фотополимерного композита. После 24 часов диски забирали из ротовой полости и бросали в пробирки со стерильным физиологическим раствором. После этого проводили посев на стрептококковый агар для идентификации количества колоний Streptococcus mitis и Streptococcus salivarius. Также проводили сканирующую электронную микроскопию чистых поверхностей и поверхностей с биопленкой, чтобы оценить площадь дисков, покрытую бактериями.
Результаты: все поверхности были заселены бактериями, однако четкие различия наблюдались в различных экспериментальных группах. Больше колоний Streptococcus mitis наблюдалось на ПОКП-поверхности титана, как до механической очистки, так и после. Наиболее яркая разница в уровне колонизации Str. mitis была на поверхности оксида циркония, где констатировали меньше колоний до очистки, а после очистки - меньше на механически полированной поверхности титана. Больше колоний Streptococcus salivarius наблюдалось на ПОКП-поверхности, как до механической очистки, так и после. Меньше колоний было на цирконии, как до очистки, так и после. Относительно небольшой была разница в интенсивности образования биопленки на ПОКП-поверхности и нитрид- титановой поверхности.
Выводы
1. Меньшее заселение микроорганизмами наблюдается на поверхности оксида циркония (р <0,05), а также похожие положительные свойства продемонстрировала механически полированная поверхность титана (p <0,05). Поэтому именно из этих материалов рекомендуется изготавливать супраоссальные элементы имплантатов.
2.Чрезмерное наличие условно-патогенной микрофлоры в виде Str. mitis и Streptococcus salivarius ведет к коагрегации патогенных бактерий, и таким образом присутствие этих бактерий на поверхности имплантатов может привести к периимплантитам и дальнейшей потере имплантата.
3.СЕМ показала наименьший процент покрытия поверхности бактериями в механически полированного титана (8%) и оксида циркония (12%).
Ключевые слова: биопленка, бактериальная адгезия, оксид циркония, дентальные абатменты, титановые диски, стрептококки, стрептококковый агар.
UDC616:314-089.28-085.465:(546.821+546.831)-078.33-092.5
THE INTENSITY OF BIOFILM FORMATION ON TITANIUM AND ZIRCONIA ABUTMENTS DURING TREATMENT WITH IMPLANT-SUPPORTED PROSTHESES
S.-R. R. Ghot, M.M. Ugrin, O.M. Fal, A.Ya. Baryliak, M.A. Panas
Danylo Galytkyy Lviv National Medical University
Summary
Bacterial adhesion is directly related to the character of the surface structure. It is also known that the adhesion intensity of bacteria varies depending on the material but there are not many studies which compare the intensity of biofilm formation, its bacteria and the impact on soft tissues. The microflora around dental implants appears to be similar to that which found around natural teeth and, thus, microbial pathogens associated with periodontitis may also contribute to implant failures. The surface of supraosseous implant elements is essential for the dental plaque formation and studies of its properties would prevent the process of periimplantitis. For the experiment three types of titanium disks (mechanically polished, sandblasted and acid-etched and Titanium Nitride surface) and zirconium oxide discs were used. We studied the bacterial colony formation on these samples. Experiment showed different adhesion properties of the bacteria depending on the surface character of the experimental material.
The aim is to assess the intensity of biofilm formation on titanium and zirconia surfaces in an experimental study.
Materials and methods: nine patients participated in this study. A removable acrylic device was adapted on the upper jaw with the two discs on each side which were glued to the buccal aspect of device in the molar-premolar region. After 24 hours all discs were removed into a sterile test tube and processed for microbiological study to identify two bacterial colonies Streptococcus mitis and Streptococcus salivarius. Scanning with electron microscopy was processed to evaluate the area of clean surface and the surface covered with bacteria. Statisti-
cal evaluation was done with GraphPad InStat 3 program.
Results: Microbiological study in vivo showed that all surfaces were covered with bacteria. However, some differences were observed in different experimental groups. Most colonies of Streptococcus mitis were formed on the sandblasted/acid-etched titanium surface before the mechanical cleaning and after. The most significant difference in colonization of Str. mitis was on the surface of zirconium oxide, which had the smallest amount of colonies before mechanical cleaning, and after the cleaning the fewest Str. mitis colonies were on the polished titanium surface. The greatest amount of Streptococcus salivarius colonies was observed on sandblasted/acid-etched titanium surface and the smallest - on zirconium. Relatively small difference in intensity of biofilm formation was seen amid sandblasted/acid-etched and Titanium Nitride surfaces.
Conclusion: 1. The lowest adhesive properties of microorganisms were observed on the zirconium oxide surface (p <0.05) and mechanically polished surface of titanium (p <0.05). Therefore, it is recommended to use these materials for dental abutments. 2. Excessive presence of such bacteria as Str. mitis and Str. salivarius leads to pathogenic bacteria coaggregation, and thus the presence of these bacteria on the surfaces of the implants can cause periodontitis and subsequent loss of the implant. 3.SEM showed the lowest percentage of bacterial adhesion on mechanically polished titanium (8%) and zirconium oxide surface (12%).
Key words: biofilm, bacterial adhesion, zirconia dental abutments, titanium disks, streptococcus, streptococcal agar.
