2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholin Polymer-Behandlung von Complete Zahnersatz auf Inhibit Zahnersatz- Plaqueanlagerung

Zusammenfassung

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.

Zusammenfassung

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.

Einleitung

Oral Healthcare spielt eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von opportunistischen Infektionen und Aspirationspneumonie in der physisch gefährdeten älteren Menschen. Oral Healthcare, bestehend aus nach jeder Mahlzeit putzen, Reinigung Zahnersatz und professionelle Mundgesundheitsversorgung empfängt, spielt eine entscheidende Rolle bei der Inzidenz solcher Krankheiten ^1-3 reduzieren. Insbesondere ist schlechte Mundhygiene stark mit Aspirationspneumonie in der physisch gefährdeten älteren Menschen in Verbindung gebracht. Daher sollte mehr Aufmerksamkeit auf die Mundgesundheit Betreuung älterer Patienten bezahlt werden, die begrenzte Fähigkeit haben , ihre Prothesen ⁴ selbst zu reinigen.

Auch in den Industrieländern, die Verwendung von Acryl, Harzbasis herausnehmbaren Zahnersatz bleibt die häufigste Behandlungsoption für zahnlos älteren Patienten ^5. Aufgrund ihrer hohen Wasseraufnahmevermögen, mikroporöse Oberfläche und hydrophobe Natur, Acrylprothesenbasen aus Polymethylmethacrylat aufgebaut (PMMA) akkumulieren leicht Zahnbelag auf ihren Oberflächen, die Prothese Plaque genannt wird.

2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholin (MPC) Polymere sind bekannte biomedizinischen Polymermaterialien ⁶ , die bemerkenswert Antithrombogenität und Gewebeverträglichkeit aufgrund ihrer hohen Resistenz gegen Proteinadsorption und Zell ^7-11 Haftung aufweisen. MPC Polymerbeschichtungen wurden in verschiedenen medizinischen Vorrichtungen angewendet Infektion ¹² zu verhindern , und haben vorgeschlagen, um das Potenzial zu haben denture Plaqueansammlung auf PMMA Prothesenoberflächen ¹³ zu verhindern. Die Herausforderung in der klinischen Anwendung von MPC Polymere PMMA ist Zahnersatz bind sie zuverlässig zu PMMA in einfacher und stabiler Weise Flächen. Zuvor wurden MPC-Polymere berichtet, stabil durch eine Pfropftechnik zu PMMA Oberflächen gebunden werden und das Potential zu haben, um Plaquebildung zu hemmen. Jedoch ist die Pfropftechnik nicht einfach und erfordert spezielle Ausrüstung, WHIch macht seine klinische Anwendung herausfordernd. Hier beschreiben wir eine neue MPC Beschichtungsverfahren, das photo verwendet Phospholipid Polymere spezifisch, ein photoreaktiver Methacrylat-Derivat, 2-methacryloyloxyethyl-4-azidobenzoat (MPAz) -synthesized eine Vielzahl von Oberflächenmodifikationen an verschiedenen Arten von Materialien zu erreichen. MPAz war co-polymerisiert mit MPC - Polymere und n-Butylmethacrylat (BMA) poly erhalten wurde (MPC- co co -BMA- -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz kann ¹⁴ über die Aktivierung der Azidgruppen in MPAz unter ultraviolettem (UV) Licht - Bestrahlung auf die Oberfläche von PMMA Zahnersatz kovalent binden. Das Verfahren erfordert keine spezielle Ausrüstung und kann durch Kliniker innerhalb von 2 min durchgeführt werden. Wir wendeten dieses Verfahren auch in einer klinischen Umgebung und zeigten ihre klinische Nützlichkeit und Wirksamkeit bei der auf herausnehmbare Prothesen Plaqueablagerung zu inhibieren.

Protokoll

1. Herstellung von PMBPAz Solution (Abbildung 1)

1. Synthesize MPC nach einer zuvor berichtet industriellen Verfahren ^15.
2. Synthesize die photo MPC Polymer PMBPAz unter Verwendung herkömmlicher radikalische Polymerisation von MPC, BMA und MPAz in Ethanol, wie zuvor ¹⁴ beschrieben.
   HINWEIS: PMBPAz 60% enthalten soll, 30% und 10% (Mol-%) der oben genannten Monomereinheiten, respectively. Kühlen Sie die PMBPAz in Ethanol gelöst, um eine 0,5% ige Lösung vor Gebrauch herzustellen.
3. Bevor die PMMA-Oberfläche zu behandeln, damit die PMBPAz Ethanollösung für 30 Minuten bei Raumtemperatur stehen.

Abbildung 1. Chemische Strukturformel des photo MPC Polymer PMBPAz. PMBPAz wurde unter Verwendung eines MPC-Einheit, eine BMA Einheit aufgebaut, und eine MPAz Einheit./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

2. PMBPAz Behandlung eines ganzen PMMA Gebiss (Figur 2)

1. Mechanisch reinigen Sie die Prothese 3 min eine Prothese Bürste.
2. Chemisch reinigen Sie die Prothese für 5 min in einem Ultraschallbad Ultraschallbad mit einem Prothesenreiniger einschließlich 2,0% Natriumhypochlorit und unter den folgenden Bedingungen Beschallung: Frequenz, 50/60 Hz; Phase-Nummer, 1φ; und Schwingungsfrequenz, 28 kHz.
3. Vor der Durchführung der Oberflächenmodifikation mit PMBPAz, waschen Sie die Prothese Oberfläche durch Eintauchen in Ethanol. Nach dem Ethanol waschen, lassen Sie die Prothese Oberfläche trocken von selbst, wie Ethanol, eine flüchtige Verbindung ist.
4. Anwenden 1 ml PMBPAz Ethanollösung direkt auf die gesamte Oberfläche der Prothese mit einem Pinsel auftragen. Anschließend halten die Prothese bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck für 10 min das Lösungsmittel verdampfen i zu ermöglichen,n eine Ethanoldampfatmosphäre. Trocknen lassen. Zweimal wiederholen Sie diese Schritte.
5. Bestrahlen, um die Prothesenoberfläche mit UV-Licht für 2 min (bei 254 nm).
6. Tauchen Sie die PMBPAz behandelte Zahnprothese in destilliertem Wasser für 5 Minuten vor dem Gebrauch.

Abbildung 2. Die Herstellung einer Oberfläche modifiziert , um die photo MPC Polymer PMBPAz verwenden. Die PMBPAz Polymer kann kovalent an PMMA binden, durch UV-Bestrahlung aufgebracht wird. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

3. Bewertung der Zahnersatz- Plaqueanlagerung

1. Verwenden Sie die PMBPAz behandelte Zahnprothese zu Hause für 2 Wochen. Als Kontrolle wiederholen Sie den Vorgang, um die Behandlung mit dem PMBPAz ausgenommen.
2. Nachdem ein Patient die Prothese für 2 Wochen gebraucht hat (gebraucht About 12 bis 14 Stunden pro Tag), spülen Sie ihn mit Wasserhahn lose Speisereste zu entfernen, und färben sie dann mit einer 0,25% Methylenblau Enthüllen von Lösung für 1 min.
3. Reinigen Sie alle Flecken, die auf der Prothesenoberfläche in destilliertem Wasser ein Ultraschall-Ultraschallbad für 30 Sekunden verwendet wird.
4. Zum Aufzeichnen von Bildern im 90 ° Winkel auf einem Wachssitz mit einer Digitalkamera durch eine Weißlicht-System. Machen Sie Bilder mit dem gleichen Brennobjektentfernung, Belichtungszeit und Intensität der Beleuchtung. Aufnehmen von Bildern aus 3 verschiedenen Richtungen der Schleimhaut zu erhalten, nach rechts und links polierte Oberfläche Bilder.
5. Berechnen Sie den verschmutzten Bereich und quantifizieren sie eine Bildanalyse - Software für die gesamte Prothesenoberfläche ¹⁶ verwendet wird .
   1. Wählen Sie die Prothese Bereich der "magnetischen Lasso" Werkzeug aus dem aufgenommenen Prothese Bild verwenden. Anschließend ändern Sie den rot gefärbten Kanal, um die Plaquefläche aus der Prothese Bereich Bild zu markieren. Wählen Sie alle Plaque Bereiche der "Zauberstab" Werkzeug (tolerance Ebene 8) und die "Kopie ähnlich" Werkzeug aus der Prothese Bereich.
   2. Zählen der Gesamtzahl der Pixel für jedes Bild. Danach berechnen die prozentuale Plaque-Index des Bereichs auf der Prothese aus dem Pixelzahl dieser Bilder (Gesamt Plaque Pixel / Totalprothese Oberfläche Pixel) abgedeckt. Werten Sie die statistischen Unterschiede zwischen den gefärbten Flächen auf den PMBPAz-behandelten und unbehandelten Zahnprothesen (ANOVA, p <0,05).

Ergebnisse

PMBPAz Behandlung ermöglicht die MPC Beschichtung von PMMA Flächen durch einen einfachen und kurzen Verfahren und hält die Plaque Hemmwirkung des MPC-Polymer. Dieses Verfahren erfordert keine spezielle Ausrüstung und kann Sesselneben Kliniker innerhalb von 2 min durchgeführt werden. Nach Protokoll Schritt 2 wurde die PMBPAz Behandlung von herausnehmbaren Totalprothesen aus 11 zahnlose Patienten in einem klinischen Umfeld ohne wesentliche Probleme erfolgreich durchgeführt. Die mittl...

Diskussion

Mechanismus der PMBPAz Coating

Es ist eine Herausforderung, MPC-Polymere auf eine PMMA-Oberfläche in einer einfachen und stabilen Art und Weise zu binden. Hier haben wir ein neues photoreaktive Monomer, das eine Gruppe trägt, Phenylazid, MPAz, die mit anderen Monomeren über eine herkömmliche radikalische Polymerisationsverfahren polymerisiert, was zu einem Polymer mit Seitenketten Phenylazid. Die Phenylazid-Gruppen durch UV-Bestrahlung zerlegt Nitren-Gruppen zu bilden, die hochreaktive Radi...

Materialien

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