2-metacriloilossietil fosforilcolina Polymer Trattamento di protesi totale per l'inibizione della protesi Plaque Deposizione

Riepilogo

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.

Introduzione

sanitaria orale gioca un ruolo importante nella prevenzione di infezioni opportunistiche e polmonite chimica negli anziani fisicamente vulnerabile. Dell'igiene orale, composto da spazzolatura dopo ogni pasto, protesi di pulizia, e la ricezione di cura professionale della salute orale, svolge un ruolo fondamentale nel ridurre l'incidenza di tali malattie ^1-3. In particolare, la scarsa igiene orale è fortemente associato con la polmonite da aspirazione negli anziani fisicamente vulnerabili. Pertanto, maggiore attenzione dovrebbe essere prestata alla cura della salute orale dei pazienti anziani, che hanno limitata capacità di pulire le loro protesi da soli ^4.

Anche nei paesi sviluppati, l'uso di acrilici, protesi rimovibile a base di resina rimane l'opzione di trattamento più comune per i pazienti anziani edentuli ^5. Data la loro elevata capacità di assorbimento d'acqua, la superficie microporosa, e la natura idrofoba, basi protesi in resina realizzati da polimetilmetacrilato (PMMA) si accumulano facilmente placca dentale sulle loro superfici, che si chiama protesi placca.

2-metacriloilossietil fosforilcolina polimeri (MPC) sono ben noti materiali polimerici biomedici ⁶ che hanno notevole antithrombogenicity e la compatibilità dei tessuti a causa della loro elevata resistenza alla assorbimento di proteine e cellule adesione ^7-11. MPC rivestimenti polimerici sono stati applicati in vari dispositivi medici per prevenire l'infezione e ¹² sono stati suggeriti per avere il potenziale per prevenire l'accumulo di placca protesi su superfici di protesi PMMA ^13. La sfida nell'applicazione clinica di polimeri MPC di PMMA dentiere è affidabile legano loro di PMMA superfici in modo semplice e stabile. In precedenza, i polimeri MPC sono stati segnalati per essere stabilmente legato a superfici PMMA da una tecnica di innesto e di avere la possibilità di inibire l'accumulo di placca. Tuttavia, la tecnica di innesto non è semplice e richiede attrezzature specializzate, WHIch fa la sua applicazione clinica impegnativo. Qui, descriviamo una nuova procedura di rivestimento MPC che utilizza polimeri specificamente fosfolipidi fotoreattivi, un metacrilato derivata fotoreattivo, 2-metacriloilossietil-4-azidobenzoate (MPAz) -synthesized per realizzare una varietà di modifiche superficiali di diversi tipi di materiali. MPAz è stato co-polimerizzati con polimeri MPC e n-butil metacrilato (BMA) per produrre poli (MPC- co -BMA- co -MPAz) (PMBPAz). PMBPAz può covalentemente legarsi alle superfici delle protesi PMMA attraverso l'attivazione dei gruppi azide in MPAz sotto ultravioletta (UV) irradiazione ^14. Il procedimento non richiede attrezzature specializzate e può essere completata da clinici entro 2 min. Abbiamo inoltre applicato questa procedura in un ambiente clinico e ha dimostrato la sua utilità clinica e l'efficacia nell'inibire la deposizione di placca sulle protesi rimovibili.

Protocollo

1. Preparazione della soluzione PMBPAz (Figura 1)

1. Sintetizzare MPC a seguito di un procedimento industriale riportato in precedenza ^15.
2. Sintetizzare le fotoreattivo MPC polimero PMBPAz usando convenzionale polimerizzazione radicalica di MPC, BMA, e MPAz in etanolo, come descritto in precedenza ^14.
   NOTA: PMBPAz dovrebbe contenere 60%, 30% e 10% (moli%) delle unità monomeriche summenzionati, rispettivamente. Refrigerare il PMBPAz sciolto in etanolo per preparare una soluzione allo 0,5% in peso prima dell'uso.
3. Prima di trattare la superficie PMMA, lasciare che la soluzione di etanolo PMBPAz riposare per 30 minuti a temperatura ambiente.

Figura 1. Formula chimica strutturale del fotoreattivo MPC polimero PMBPAz. PMBPAz stato costruito utilizzando un'unità MPC, un'unità BMA, ed una unità MPAz./ftp_upload/54965/54965fig1large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

2. PMBPAz Trattamento di un completo PMMA protesi (figura 2)

1. Meccanicamente pulire la protesi per 3 minuti con un pennello protesi.
2. Chimicamente pulire la protesi per 5 minuti in un bagno sonicatore ultrasuoni con un detergente protesi compreso ipoclorito di sodio 2,0% e alle seguenti condizioni sonicazione: frequenza, 50/60 Hz; il numero di fase, 1φ; e frequenza di oscillazione, 28 kHz.
3. Prima di eseguire la modifica della superficie con PMBPAz, lavare la superficie della protesi per immersione in etanolo. Dopo il lavaggio etanolo, lasciare che la superficie della protesi asciutta per sé, come l'etanolo è un composto volatile.
4. Applicare 1 ml di soluzione di etanolo PMBPAz direttamente su tutta la superficie della protesi con un pennello applicatore. Successivamente, tenere la protesi a temperatura ambiente e pressione atmosferica per 10 minuti per permettere al solvente di evaporare in un'atmosfera vapori di etanolo. Lasciare asciugare. Ripetere questi passaggi due volte.
5. Irradiare la superficie della protesi con la luce UV per 2 min (a 254 nm).
6. Immergere la protesi PMBPAz trattati in acqua distillata per 5 minuti prima dell'uso.

Figura 2. Realizzazione di una superficie modificata utilizzando il fotoreattivo MPC polimero PMBPAz. La PMBPAz polimero può covalente legarsi a PMMA mediante l'applicazione di irradiazione UV. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

3. Valutazione di protesi placca Deposizione

1. Utilizzare la protesi PMBPAz trattati a casa per 2 settimane. Come controllo, ripetere la stessa procedura, escludendo il trattamento con il PMBPAz.
2. Dopo un paziente ha utilizzato la protesi per 2 settimane (usato about da 12 a 14 ore al giorno), sciacquarlo con acqua di rubinetto per rimuovere eventuali particelle alimentari sfusi, e quindi macchiare con una soluzione di metilene blu Divulgante 0,25% per 1 min.
3. Pulire eventuali macchie presenti sulla superficie della protesi in acqua distillata utilizzando un sonicatore bagno ad ultrasuoni per 30 sec.
4. Catturare immagini a un angolo di 90 ° su un sedile di cera con una fotocamera digitale utilizzando un sistema a luce bianca. Cattura le immagini con la stessa distanza focale oggetto, tempo di esposizione, e l'intensità di illuminazione. catturare immagini da 3 diverse direzioni per ottenere delle mucose, a destra e sinistra immagini superficie lucidata.
5. Calcolare la zona macchiata e quantificare utilizzando un software di analisi di immagine per l'intera superficie della protesi ^16.
   1. Selezionare l'area della protesi con lo strumento "lazo magnetico" dall'immagine catturata protesi. Successivamente, cambiare il canale di colore rosso per evidenziare l'area della placca dall'immagine zona protesi. Selezionare tutte le aree della placca utilizzando lo strumento "bacchetta magica" (tlivello olerance 8) e la "select simile" strumento dalla zona di protesi.
   2. Contare il numero totale di pixel per ciascuna immagine. Successivamente, calcolare l'indice percentuale di targa della superficie coperta sulla protesi dal numero di pixel di queste immagini (totale pixel placca / totale pixel superficie della protesi). Valutare le differenze statistiche tra le aree colorate sulle protesi PMBPAz-trattati e non trattati (ANOVA, p <0,05).

Risultati

trattamento PMBPAz consente il rivestimento MPC di PMMA superfici attraverso un metodo semplice e breve e mantiene l'effetto di inibizione della placca del polimero MPC. Questa procedura non richiede attrezzature specializzate e può essere eseguita alla poltrona dai clinici entro 2 min. Seguendo passo protocollo 2, il trattamento PMBPAz di protesi complete rimovibili da 11 pazienti edentuli è stata condotta con successo in un ambiente clinico senza problemi sostanziali. Le medie in...

Discussione

Meccanismo della PMBPAz Coating

È difficile da legare polimeri MPC ad una superficie PMMA in modo semplice e stabile. Qui, abbiamo utilizzato un nuovo monomero fotoreattivo recante un gruppo phenylazide, MPAz, che polimerizza con altri monomeri attraverso un procedimento di polimerizzazione radicalica convenzionale, risultando in un polimero con catene laterali phenylazide. I gruppi phenylazide sono decomposti mediante irradiazione UV per formare gruppi nitrene, che sono altamente reattivi gru...

Materiali

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