JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Removable poly(methyl methacrylate) (PMMA) dentures are prone to bacterial adherence and plaque formation. Denture plaque-associated infection is a source of serious dental and medical complications in the elderly. This paper introduces a novel protocol to treat PMMA dentures with 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer, poly(MPC-co-BMA-co-MPAz), to suppress plaque deposition on PMMA dentures.

Abstract

Removable dentures made of poly (methyl methacrylate) (PMMA) are prone to bacterial adherence and dental plaque formation, which is called denture plaque. Denture plaque-associated infection is a source of serious dental and medical complications in the elderly. 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) is a well-known biomedical material that exhibits marked antithrombogenicity and tissue compatibility because of its high resistance to protein adsorption and cell adhesion. Therefore, MPC polymer coatings are suggested to have the potential to inhibit plaque deposition on the surface of PMMA dentures. However, coating MPC polymer on the surface of a PMMA denture is a complex procedure that requires specialized equipment, which is regarded as a major barrier to its clinical application.

Here, we introduce a new MPC polymer treatment procedure that uses poly (MPC-co-BMA-co-MPAz) (PMBPAz) to prevent denture plaque deposition on removable dentures. This procedure enables the MPC coating of PMMA denture surfaces in a simple and stable manner that is resistant to various chemical and mechanical stresses due to the MPC layer of PMBPAz that is covalently bound to the PMMA surface by ultraviolet light irradiation. In addition, the procedure does not require any specialized equipment and can be completed by clinicians within 2 min. We applied this procedure in a clinical setting and demonstrated its clinical utility and efficacy in inhibiting plaque deposition on removable dentures.

Introduction

الرعاية الصحية عن طريق الفم تلعب دورا هاما في الوقاية من العدوى الانتهازية والالتهاب الرئوي التنفسي لدى كبار السن عرضة جسديا. الرعاية الصحية عن طريق الفم، ويتألف من تنظيف الأسنان بالفرشاة بعد كل وجبة، وتنظيف أطقم الأسنان، وتلقي الرعاية الصحية عن طريق الفم المهنية، ويلعب دورا حيويا في الحد من انتشار هذه الأمراض 1-3. على وجه الخصوص، ويرتبط سوء صحة الفم بقوة مع الالتهاب الرئوي التنفسي لدى كبار السن عرضة جسديا. ولذلك، ينبغي إيلاء المزيد من الاهتمام لرعاية صحة الفم والأسنان من المرضى المسنين، الذين لديهم قدرة محدودة لتنظيف أطقم الأسنان بأنفسهم 4.

حتى في البلدان المتقدمة، واستخدام الاكريليك، وتركيب الأسنان للراتنجات القابلة للإزالة يبقى خيار العلاج الأكثر شيوعا للمرضى المسنين أدرد 5. نظرا لقدرتهم المياه امتصاص عالية، سطح الصغيرة التي يسهل اختراقها، وطبيعة مسعور، قواعد الاكريليك أسنان شيدت من ميتاكريليت بولي (PMMA) تتراكم بسهولة لوحة الأسنان على سطحها، وهو ما يسمى أسنان البلاك.

2-Methacryloyloxyethyl فسفوريل كولين (MPC) البوليمرات هي معروفة مواد البوليمر الطبية الحيوية 6 أن يكون antithrombogenicity افت للنظر والتوافق الأنسجة بسبب مقاومة عالية لامتصاص البروتين والتصاق الخلية 11/07. وقد طبقت لجنة السياسة النقدية الطلاء البوليمر في الأجهزة الطبية المختلفة لمنع العدوى 12 و قد أشارت إلى لديها القدرة على منع تراكم الترسبات أسنان على PMMA أسطح أسنان 13. ويتمثل التحدي في التطبيق السريري من البوليمرات لجنة السياسة النقدية لPMMA أطقم الأسنان هو موثوق ربط لهم PMMA السطوح بطريقة بسيطة ومستقرة. سابقا، ولم يبلغ عن والبوليمرات لجنة السياسة النقدية على الالتزام بثبات على الأسطح PMMA بواسطة تقنية تطعيم وأن تكون لديهم القدرة على منع تراكم الترسبات. ومع ذلك، فإن تقنية التطعيم ليست بسيطة وتتطلب معدات متخصصة، مبادرة الخوذ البيضاءالفصل يجعل تطبيقه السريري تحديا. هنا، نحن تصف الإجراء طلاء لجنة السياسة النقدية الجديدة التي تستخدم البوليمرات تحديدا فوسفورية photoreactive، وميتاكريليت مشتق photoreactive، 2-methacryloyloxyethyl-4-azidobenzoate (MPAz) -synthesized لإنجاز مجموعة متنوعة من التعديلات السطحية من أنواع مختلفة من المواد. كان MPAz شارك في بلمرة مع البوليمرات لجنة السياسة النقدية وميتاكريليت ن بوتيل (BMA) لانتاج بولي (شارك MPC- -BMA- شارك -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz يمكن ربط تساهمي لأسطح الأسنان الصناعية PMMA عن طريق تنشيط المجموعات أزيد في MPAz تحت الأشعة فوق البنفسجية (UV) أشعة الضوء (14). لا يتطلب إجراء أي معدات متخصصة ويمكن أن تكتمل من قبل الأطباء في 2 دقيقة. طبقنا أيضا هذا الإجراء في عملية إعداد سريرية وأثبتت فائدتها السريرية وفعالية في تثبيط وحة ترسب على أطقم الأسنان القابلة للإزالة.

Protocol

1. إعداد PMBPAz الحل (الشكل 1)

  1. تجميع لجنة السياسة النقدية بعد إجراء الصناعي ذكرت سابقا 15.
  2. تجميع photoreactive لجنة السياسة النقدية البوليمر PMBPAz باستخدام البلمرة الراديكالية التقليدية من لجنة السياسة النقدية، مؤسسة نقد البحرين، وMPAz في الإيثانول، كما هو موضح سابقا (14).
    ملاحظة: PMBPAz يجب أن يحتوي على 60٪، 30٪، و 10٪ (مول٪) من وحدات مونومر المذكورة آنفا، على التوالي. بردت PMBPAz الذائبة في الايثانول لإعداد محلول 0.5٪ بالوزن قبل الاستخدام.
  3. قبل معالجة السطح PMMA، والسماح للحل الإيثانول PMBPAz على الوقوف لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.

figure-protocol-946
الشكل 1. الكيميائية الصيغة البنائية للphotoreactive لجنة السياسة النقدية البوليمر PMBPAz. شيد PMBPAz باستخدام وحدة لجنة السياسة النقدية، وحدة المؤسسة، ووحدة MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. PMBPAz العلاج من PMMA أسنان كاملة (الشكل 2)

  1. ميكانيكيا تنظيف أسنان لمدة 3 دقائق باستخدام فرشاة أسنان.
  2. كيميائيا تنظيف أسنان لمدة 5 دقائق في sonicator حمام بالموجات فوق الصوتية مع نظافة أسنان بما في ذلك 2.0٪ هيبوكلوريت الصوديوم وفقا للشروط صوتنة التالية: تردد، 50/60 هرتز؛ عدد مرحلة، 1φ. وتردد تتأرجح، 28 كيلو هرتز.
  3. قبل إجراء التعديل السطح مع PMBPAz، وغسل سطح أسنان عن طريق الغمر في الإيثانول. بعد غسل الإيثانول، والسماح للجفاف سطح أسنان في حد ذاته، والإيثانول هو مركب متطاير.
  4. تطبيق 1 مل من PMBPAz حل الإيثانول مباشرة إلى كامل سطح أسنان باستخدام قضيب فرشاة. وفي وقت لاحق، والحفاظ على أسنان في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي لمدة 10 دقيقة للسماح للمذيب لتتبخر طن جو الإيثانول بخار. اتركه حتى يجف. كرر هذه الخطوات مرتين.
  5. أشرق سطح أسنان مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 2 دقيقة (في 254 نانومتر).
  6. تزج أسنان تعامل PMBPAz في الماء المقطر لمدة 5 دقائق قبل الاستخدام.

figure-protocol-2675
الشكل 2. تصنيع سطح تعديل باستخدام photoreactive لجنة السياسة النقدية البوليمر PMBPAz. وPMBPAz البوليمر يمكن أن تربط تساهمي إلى PMMA من خلال تطبيق اشعة فوق البنفسجية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. تقييم أسنان البلاك ترسب

  1. استخدام طقم الأسنان المعالجة PMBPAz في المنزل لمدة 2 أسابيع. كعنصر تحكم، كرر نفس الإجراء، باستثناء العلاج مع PMBPAz.
  2. بعد استخدام المريض للأسنان لمدة 2 أسابيع (المستخدمة أبور 12 إلى 14 ساعة يوميا)، شطفه بماء الصنبور لإزالة أي جزيئات الطعام فضفاضة، وبعد ذلك وصمة عار مع 0.25٪ الميثيلين الأزرق محلول الكشف لمدة 1 دقيقة.
  3. تنظيف أي بقع موجودة على سطح أسنان في الماء المقطر باستخدام sonicator حمام بالموجات فوق الصوتية لمدة 30 ثانية.
  4. التقاط الصور بزاوية 90 درجة على مقعد الشمع مع كاميرا رقمية باستخدام نظام البيضاء ضوء. التقاط الصور مع نفس المسافة البؤرية كائن، وقت التعرض، وشدة الإضاءة. التقاط الصور من 3 اتجاهات مختلفة للحصول على الغشاء المخاطي، والحق، وترك صور سطح مصقول.
  5. حساب مساحة الملون وتحديد ذلك باستخدام برمجيات تحليل الصور لسطح أسنان كامل 16.
    1. حدد منطقة أسنان باستخدام أداة "المغناطيسية لاسو" من صورة أسنان القبض عليه. وفي وقت لاحق، تغيير القناة الحمراء الملونة لتسليط الضوء على منطقة لوحة من الصورة منطقة أسنان. تحديد كافة المجالات اللوحة باستخدام "عصا سحرية" أداة (رمستوى olerance 8) و "تحديد مماثلة" أداة من منطقة أسنان.
    2. عد عدد من بكسل لكل صورة. بعد ذلك، وحساب مؤشر نسبة الترسبات من المساحة المغطاة على أسنان من العد بكسل من هذه الصور (مجموع بكسل لوحة / مجموع بكسل سطح أسنان). تقييم فروق ذات دلالة إحصائية بين المناطق الملون على أطقم الأسنان المعاملة PMBPAz وغير المعالجة (أنوفا، ف <0.05).

النتائج

العلاج PMBPAz تمكن طلاء لجنة السياسة النقدية من PMMA السطوح من خلال طريقة بسيطة وقصيرة ويحافظ على تأثير البلاك تثبيط البوليمر لجنة السياسة النقدية. لا يتطلب هذا الإجراء أي معدات متخصصة ويمكن أن يؤديها إلى جنب كرسي من قبل الأطباء في 2 دقيقة. بعد بروتوكول ا...

Discussion

آلية PMBPAz طلاء

أنه يمثل تحديا لربط البوليمرات لجنة السياسة النقدية على سطح PMMA بطريقة بسيطة ومستقرة. هنا، كنا مونومر photoreactive جديدة تحمل مجموعة phenylazide، MPAz، التي يبلمر مع أحادية أخرى من خلال إجراء بلمرة الجذور الحرة التقليدي، مما أدى إ...

Disclosures

ليس لدينا أي إفصاحات أو الدعم المالي.

Acknowledgements

الكتاب أود أن أشكر جميع المشاركين، وأطباء الأسنان، والمساعدين لمشاركتهم في هذه الدراسة. نحن نتقدم بخالص الشكر أستاذ هيروتاكا Kuwata وأستاذ مساعد هيروبومي Morisaki، قسم الأحياء الدقيقة والمناعة عن طريق الفم، جامعة شوا كلية طب الأسنان، لدعمهم.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Ultrasonic CleanerAiwa Medical EngineeringAU-12CClean in distilled water before stain the denture
UVP UV Crosslinker DL-1000Funakoshi95-0174-03UV light irradiation for 2 min before use
Lightbox SSuntec6542capturing in this box after stain the denture
Adobe Photoshop CS6 ExtendedAdobeCalucurate and quantify

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).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

118 PMBPAz PMMA

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved