CC BY
14
36
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БАКТЕРИЙ С ОБРАЗЦАМИ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ БАЗИСНЫХ ПЛАСТМАСС С ПОКРЫТИЕМ
«ПАНЦИРЬ» И БЕЗ ПОКРЫТИЯ
Воронов Игорь Анатольевич
Канд. мед наук, ассистент кафедры комплексного зубопротезирования МГМСУ, г. Москва
АНОТАЦИЯ
В экспериментах используя метод сканирующей электронной микроскопии было показано, что покрытие из карбида кремния «Панцирь» обладает выраженным антиадгезионным эффектом и может быть успешно использовано при протезировании в ортопедии. Учитывая вышесказанное, покрытия из карбида кремния представляются перспективным способом решения проблем, связанных с недостатками акриловых пластмасс в ортопедической стоматологии, позволяющее существенно снизить биообрастания образцов зубных протезов из различных базисных материалов. ABSTRACT
In experiments using the method of scanning electron microscopy it was shown that the coating ofsilicon carbide «Shell» has a strong anti-adhesive effect and can be successfully used in orthopedics prosthetics. Given the above, the coating of silicon carbide were promising way to solve the problems associated with the shortcomings of acrylic plastic in prosthetic dentistry, which allows to significantly reduce biofouling samples of dental implants from a variety of base materials.
Цель: для изучения процесса взаимодействия бактерий с образцами зубных протезов из различных базисных пластмасс с покрытием «Панцирь» и без покрытия были использованы образцы зубных протезов ~ 10x10x2 мм. И референсный штамм Staphylococcus aureus АТСС 29213, патогенетически значимый микроорганизм в реализации воспалительных процессов в полости рта. [1,2, с. 6]. Концентрация бактерий в суточной бульонной культуре составляла 104 кл/мл.
Ключевые слова: карбид кремния, биодеструкция, защитное покрытие.
Keywords: silicon carbide, biodegradability, protective coating
Метод:
Проведена инкубация образцов зубных протезов из 6 базисных пластмасс с бульонной культурой S.aureus в концентрации 104 кл/мл в жидкой питательной среде Luria-Bertani, в термостате в течение 24, 48 час, 7, 18 суток при температуре 37°С и проведено изучение в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ). Для каждого исследования было подготовлено по 3 образца каждой базисной пластмассы на каждый срок инкубации, а из пластмассы «Фторакс» - 12 образцов (по 3 для каждой толщины покрытия). Всего подготовлено и изучено в СЭМ исследованиях: 108 образцов зубных протезов. Данный раздел работы был выполнен нами совместно с Автандиловым Г.А., Диденко Л.В., Смирновой Т.А., Шевлягиной Н.В. на базе лаборатории анатомии микроорганизмов ФГБУ Научно -исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Почетного академика Н.Ф. Гамалеи Министерства здравоохранения России (зав. лаб - д.м.н. Диденко JI.B.). Поверхность образцов зубных протезов была изучена с помощью двулучевого сканирующего электронного микроскопа Quanta 200 3D (FEI Company, USA) в режимах высокого и низкого вакуума при ускоряющих напряжениях 5,10, 25 kV.
Результаты: К 7 суткам инкубации на поверхности образца появлялись биопленки, и уже к 18 суткам практически на всей поверхности выявлялись преимущественно только биопленки. На сроке 7 суток выявлялись участки поверхности, рельеф которых свидетельствовал о том, что они образовались в результате воздействия стафилококков (пластинчатая десквамация). [3,4, с. 6]. К 18 суткам инкубации число таких участков возрастало, появлялись глубокие трещины в непосредственной близости к биопленкам.
Электронно-микроскопические исследования показали, что образцы зубных протезов из изученных базисных материалов с покрытием «Панцирь» относительно образцов без покрытия хуже колонизируются стафилококками и не подвергаются биодеструкции. Этот антиадгезионный эффект различен для разных базисных материалов.
На сроке инкубации 7 суток в образцах зубных протезов из материала «Фторакс» с покрытием «Панцирь»
адгезия и формирование микроколоний стафилококком наблюдались только в отдельных участках поверхности, как правило, в углублениях между отдельными выступающими над поверхностью крошковидными структурами. Следует отметить, что при малой толщине (200 нм) покрытия участков поверхности, на которых обнаруживались бактерии, было значительно больше, чем при средней (400 нм) и большой толщине покрытия (800 нм).
На сроке инкубации 18 суток практически на всей поверхности всех изученных образцов из материала «Фто-ракс» выявлялись адгезированные бактерии и микроколонии. В отличие от контрольных образцов «Фторакс» биопленки на покрытии карбидом кремния практически не образовывались и не выявлялись очаги биодеструкции.
Выводы: Таким образом, электронно микроскопические исследования в эксперименте с образцами зубных протезов из пластмассы «Фторакс» с покрытием «Панцирь» убедительно показали высокую эффективность профилактики биодеструкции базисного материала с увеличением толщины покрытия от 200 до 800 нм.
На диаграмме [1, с. 3], наглядно видны существенные изменения величины биообрастания образцов зубных протезов из материала «Фторакс» без покрытия и с покрытием различной толщины.
Нанесение на образцы зубных протезов из пластмассы «Фторакс» покрытия «Панцирь» толщиной всего 200 нм дает снижение показателя биообрастания поверхности в 4 раза. При удвоенной толщине покрытия «Панцирь» (400 нм) показатель биообрастания снижается еще почти в 4 раза, достигая 15 раз. При толщине покрытия «Панцирь» 800 нм биообрастание образцов зубных протезов из пластмассы «Фторакс» снижается в 28.6 раза.
В табл. [2,3 с. 5] приведены полученные нами результаты количественной оценки биообрастания образцов зубных протезов из 6 базисных материалов после 7 сут. инкубирования с S.aureus, которые свидетельствуют о высоком антиадгезионном эффекте покрытия «Панцирь» и целесообразности его использования для профилактики биодеструкции полимерных базисов зубных протезов.
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
37
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Фторакс
3,79
Панцирь 200 Панцирь 400 Панцирь 800
Рис. 1. Динамика (%) колонизации (биообрастания) образцов зубных протезов из пластмассы «Фторакс» после нанесения покрытия «Панцирь» различной толщины. Инкубация с S. aureus 7 сут.
Таблица.2
Показатели биообрастания образцов зубных протезов из различных базисных материалов до и после нанесения по______________________крытия «Панцирь» после инкубации с S.aureus в течение 7 сут.,%__________________
Базисный материал Образцы зубных протезов Среднее, ±а
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Денталур 78 80 79 81 77 81 79 78 80 82 79,5 ±1,6
Денталур+ «Панцирь» 0 0 0 0 0,1 0 0,05 0 0,1 0,04 0,29 ±0,02
Acry-Free 0,25 0,17 0,2 0,1 0,29 0,04 0,3 0,2 0,3 0,3 0,21 ±0,06
Acry-Free+ «Панцирь» 0,14 0,15 0,11 0,03 0,1 0,12 0,16 0,14 0,12 0,13 0,12 ±0,04
Quattro Ti 50 60 70 53 40 50 60 70 45 58 53,6 ±9,74
Quattro Ti+ «Панцирь» 45 50 30 50 45 38 43 52 50 60 39,3 ±9,74
Valplast 3 2 0,2 0,4 2 3 0,5 0,2 3 2 1,63 ±0,9
Valplast+«Панцирь» 0,3 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,2 0,3 0,2 0,25 ±0,03
Molloplast-B 0,01 0,05 0,04 0,03 0,1 0,06 0,4 0,06 0,4 0,05 0,12 ±0,13
Molloplast-B + «Панцирь» 0,03 0,04 0,1 0,1 0,1 0,04 0,04 0,2 0,1 0,1 0,09 ±0,02
Фторакс 14,7 15 16,1 14,1 16 14,2 17,1 15,4 14,1 14,4 15,15 ±0,97
Фторакс+ «Панцирь»200 4,2 3,8 3,5 4 3,4 4,1 3,6 3,5 3,7 4,1 3,79 ±0,26
Фторакс+ «Панцирь»400 0,9 1,1 0,85 1,2 1 0,8 1,1 1,3 0,9 1 1,02 ±0,27
Фторакс+ «Панцирь»800 0,6 0,7 0,7 0,5 0,4 0,8 0,6 0,5 0,6 0,6 0,53 ±0,13
Таблица.3
Показатели биообрастания образцов зубных протезов из стоматологических пластмасс без покрытия и с покрытием _______________________________________________«Панцирь»__________________________________________________
Базисные материалы (Количественный показатель биообрастания, %) Уменьшение биообрастания, разы
Без покрытия С покрытием «Панцирь»
«Фторакс» (15,15) «Фторакс», с покрытием толщиной 200 нм (3,79) 4
«Фторакс», с покрытием толщиной 400 нм (1,02) 15
«Фторакс», с покрытием толщиной 800 нм (0.53) 28.6
«Денталур» (79,5 ) «Денталур» (0,29) 274
« Moloplast-B» (0,12) « Moloplast-B» (0,09) 1.3
«Acry-Free» (0,21) «Acry-Free» (0,12) 1.75
«Quattro Ti» (53,6) «Quattro Ti» (39,3) 1.4
« Valplast» (1,63) « Valplast» (0,25) 6.5
Список литературы 2.
1. Smith A.J., Robertson D., Tang M.K., Jackson M.S., MacKensis D. Bagg J. Staphylococcus aureusinthe in the oral cavity: a three-year retrospective analysis of 3.
clinical laboratory data // Br. Dent J. 2003 195 (12), p.701-703 4.
Smith A.J., Jackson M.S., Bagg J. The ecology of Staphylococcus species in the oral cavity // J. Mol. Microbiol. 2001 V.50. p. 940-946 Gotz F. Staphylococcus and biofilms //Mol. Microbiol.
2002. V.43.p.1367-1378
Маянский А.Н., Чеботарь И.В. Стафилококковые биопленки: структура, регуляция, отторжение//Ж. микробиол. 2011. N 1. C.101-108
