Name: oral biofilm formation on different materials for dental implants
Uploaded: 2018-06-24T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Oral Biofilm Formation on Different Materials for Dental Implants at JoVE.com

Forfatterne takke José Augusto Maulin fra mikroskopi flerbruger laboratorium (School of Medicine i Ribeirão Preto) for hans generøse bistand med EDS og SEM analyserne og Hermano Teixeira Machado for hans generøse teknisk bistand i den video udgave.

Denne undersøgelse blev godkendt af det institutionelle Review Board af Tandlægeskolen i Ribeirão Preto, og de frivillige deltager underskrevet den skriftlige samtykke (proces 2011.1.371.583).
1. Biofilmdannelse in Situ
<ol><li>
Udvælgelse af deltagere
	<ol>
<li>Vælg patienter baseret på de følgende inklusionskriterierne: en sund person med en komplet tandsæt og ingen kliniske tegn med oral sygdomme.</li>
		<li>Udelukke patienter baseret på de følgende ude...

Den protokol, der er beskrevet i denne undersøgelse blev udviklet for at evaluere Biofilmdannelse på titanium og zirconia materialer til proteser abutmenter, herunder analyse af bakteriel cellernes levedygtighed og morfologiske karakteristika. For at opnå dette, var en i situ model af Biofilmdannelse designet, bestående af en intraorale enhed i stand til at rumme prøver af test materialer og holde dem udsat til den dynamiske mundtlig miljø for 48 h. Enheden blev betragtet som behageligt og nemt at indsætt...

Bakterielle biofilm er komplekse, funktionelt og strukturelt organiseret mikrobielle samfund, kendetegnet ved en mangfoldighed af mikrobielle arter, der syntetiserer en ekstracellulære, biologisk aktive polymer matrix1,2. Den bakteriel adhæsion til biotiske eller abiotiske overflader er indledes med en dannelsen af den erhvervede halvgennemsigtigt, hovedsageligt bestående af spyt glykoproteiner1,3,4. Svage fysisk-kemiske vekselvirkninger mellem mikroorganismer og halvgennemsigtigt er oprindeligt etableret og efterfulgt af stærkere interaktioner mellem bakteriel adhesins og glycoprotein receptorer af den erhvervede halvgennemsigtigt. Mikrobiel diversitet gradvist øges gennem coaggregation af sekundær kolonisatorer til receptorer af allerede vedlagte bakterier, danner et multispecies fællesskab1,3,4, 5.
Homeostase af den mundtlige mikrobiota og dens symbiotisk forhold med værten er vigtige for opretholdelsen af oral sundhed. Dysbiosis inden for orale biofilm kan øge risikoen for udvikling af caries og paradentose2,5. Kliniske undersøgelser viser en årsag og virkning forholdet mellem ophobning af biofilm på tænderne eller dentale implantater og udviklingen af tandkødsbetændelse eller peri-implantat mucositis6,7. Progression af den inflammatoriske proces fører til parodontose og de deraf følgende tab af implantatet8.
Tandimplantater og deres protesekomponenterne er tilbøjelige til at bakteriel kolonisering og biofilm dannelse9. Brug af materialer med en kemisk sammensætning og overflade topografi, der giver lav mikrobielle vedhæftning kan mindske forekomsten og progression af peri-implantat sygdomme9,10. Titanium er det mest anvendte materiale til fremstilling af proteser abutmenter for implantater; men keramiske materialer blev for nylig introduceret og stigende popularitet som et alternativ til titanium på grund af deres æstetiske egenskaber og biokompatibilitet11,12. Også vigtigere, har keramiske materialer været forbundet med en angiveligt reduceret potentiale til at overholde mikroorganismer, hovedsagelig på grund af deres overfladeruhed, befugtningen og overflade fri energi10,13.
In vitro undersøgelser har medvirket til betydelige fremskridt i forståelsen af mikrobielle vedhæftning til proteser abutment overflader9,14,15,16,17. Den dynamiske miljø af mundhulen, kendetegnet ved sin varierende temperatur og pH og næringsstoftilgængelighed samt ved tilstedeværelsen af shear styrker, er imidlertid ikke reproducerbare i in vitro- eksperimentelle protokoller18, 19. For at løse dette problem, er et alternativ brugen af i situ modeller af Biofilmdannelse, som med fordel bevarer sin tre-dimensionelle struktur for ex vivo analyse10,20, 21 , 22 , 23 , 24.
Analysen af den komplekse struktur af biofilm dannet på mundtlige substrater kræver anvendelse af mikroskopi-teknikker kan vise optisk tætte sag25. Multiphoton laser scanning mikroskopi er en moderne indstilling for biofilm strukturel analyse26. Det er kendetegnet ved brug af ikke-lineær optik med en belysning kilde tæt på den infrarøde bølgelængde, pulserende femtoseconds27. Denne metode er indiceret til billede erhvervelse af autofluorescence materialer eller materialer, der er præget af fluorophores, ud over billeder genereret af ulineære optiske signaler afledt af et fænomen kendt som anden Generation af harmoniske. Blandt fordelene ved multiphoton mikroskopi er den store billeddybde opnås med minimum celleskader forårsaget af intensiteten af excitation lys27.
For en levedygtighed og analysen af biofilm på abiotiske overflader af multiphoton mikroskopi, brug af fluorescerende nukleinsyre farvestoffer med forskellige spectral Karakteristik og en penetration kapacitet i bakterieceller er påkrævet28. Fluorophores SYTO9 (grønt-fluorescerende) og propidium Iodid (rødt-fluorescerende) kan bruges til en visuel skelnen mellem levende og døde bakterier28,29,30. Propidium Iodid trænger kun bakterier med beskadigede membraner, mens SYTO9 træder bakterieceller med en intakt og kompromitteret membran. Når begge farvestoffer er til stede inde i en celle, propidium Iodid har en større affinitet til nukleinsyrer og fortrænger SYTO9, maerkning det røde28,30.
I betragtning af den mundtlige miljø kompleksitet og orale biofilm heterogenitet, mikroskopi teknikker er nødvendige for at kunne muliggøre biofilm analysen af overfladen af tænderne og dental materialer. I denne artikel beskrives en række protokoller, der gennemføres for at sammenligne mundtlige Biofilmdannelse på titanium og keramiske materialer til proteser abutments samt de metoder, der er involveret i orale biofilm analyser på morfologiske og cellulært niveau.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:937px;" width="937">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Hydrogum 5</td>
			<td style="width:135px;">Zhermack Dental</td>
			<td style="width:123px;">C302070</td>
			<td style="width:341px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Durone IV</td>
			<td style="width:135px;">Dentsply</td>
			<td style="width:123px;">17130500002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NiCr wire&#160;</td>
			<td style="width:135px;">Morelli</td>
			<td style="width:123px;">55.01.070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">JET auto polymerizing acrylic</td>
			<td style="width:135px;">Cl&#225;ssico</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dental wax&#160;</td>
			<td style="width:135px;">Cl&#225;ssico</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Pressure pot&#160;</td>
			<td style="width:135px;">Essencedental</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Sandpapers 600 grit</td>
			<td style="width:135px;">NORTON</td>
			<td style="width:123px;">T216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Sandpapers 1200 grit</td>
			<td style="width:135px;">NORTON</td>
			<td style="width:123px;">T401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Sandpapers 2000 grit</td>
			<td style="width:135px;">NORTON</td>
			<td style="width:123px;">T402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Metallographic Polishing Machine</td>
			<td style="width:135px;">Arotec</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Isopropyl alcohol</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">W292907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Hot melt adhesive</td>
			<td style="width:135px;">TECSIL</td>
			<td style="width:123px;">PAH M20017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Filmtracer LIVE/DEAD Biofilm Viability Kit</td>
			<td style="width:135px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:123px;">L10316</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Pipette Tips, 10 &#181;L</td>
			<td style="width:135px;">KASVI</td>
			<td style="width:123px;">K8-10&#160;&#160;</td>
			<td style="width:341px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Pipette Tips, 1,000 &#181;L</td>
			<td style="width:135px;">KASVI</td>
			<td style="width:123px;">K8-1000B&#160;&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">24-well plate&#160;</td>
			<td style="width:135px;">KASVI</td>
			<td>K12-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Glass Bottom Dish</td>
			<td style="width:135px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:123px;">150680</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">AxioObserver inverted microscope&#160;</td>
			<td style="width:135px;">ZEISS</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Chameleon vision ii laser</td>
			<td style="width:135px;">Coherent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Objective EC Plan-Neofluar 40x/1.30 Oil DIC</td>
			<td style="width:135px;">ZEISS</td>
			<td>440452-9903-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">SDD sensors - X-Max 20mm&#178;</td>
			<td style="width:135px;">Oxford Instruments</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Glutaraldehyde solution</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">G5882</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Sodium cacodylate Buffer&#160;</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">97068&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Osmium tetroxide</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">201030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:339px;">Na2HPO4</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">S9638</td>
			<td rowspan="4">Used for preparation of phosphate buffered saline</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:339px;">KH2PO4</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">P9791&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">NaCl</td>
			<td style="width:135px;">MERK</td>
			<td style="width:123px;">1.06404</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Kcl</td>
			<td style="width:135px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:123px;">P9333&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">Ethanol absolute for analysis EMSURE</td>
			<td style="width:135px;">MERK</td>
			<td style="width:123px;">1.00983</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">CPD 030 Critical Point Dryer</td>
			<td style="width:135px;">BAL-TEC</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">JSM-6610 Series Scanning Electron Microscope</td>
			<td style="width:135px;">JEOL</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:339px;">SCD 050 Sputter Coater</td>
			<td style="width:135px;">BAL-TEC</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

oral biofilm formation on different materials for dental implants

Tandimplantater og deres protesekomponenterne er tilbøjelige til at bakteriel kolonisering og Biofilmdannelse. Brug af materialer, der giver lav mikrobielle vedhæftning kan mindske forekomsten og progression af peri-implantat sygdomme. I betragtning af den mundtlige miljø kompleksitet og orale biofilm heterogenitet, mikroskopi teknikker er nødvendige for at kunne muliggøre en biofilm analyse af overflader af tænderne og dental materialer. I denne artikel beskrives en række protokoller, der gennemføres for at sammenligne mundtlige Biofilmdannelse på titanium og keramiske materialer til proteser abutments samt de metoder, der er involveret i orale biofilm analyser på morfologiske og cellulært niveau. I situ -model til at vurdere mundtlige Biofilmdannelse på titanium og zirconia materialer for dental protese abutmenter som beskrevet i denne undersøgelse giver en tilfredsstillende bevarelse af 48 h biofilm, hvilket viser metodologiske tilstrækkelighed. Multiphoton mikroskopi giver mulighed for analyse af et område repræsentant af biofilm dannet på test materialer. Desuden giver brug af fluorophores og behandling af billeder ved hjælp af multiphoton mikroskopi analysen af bakteriel levedygtighed i en meget heterogen population af mikroorganismer. Forberedelse af biologiske prøver til elektronmikroskopi fremmer strukturel bevarelse af biofilm, billeder med god opløsning og ingen artefakter.

Kolonisering tætheden af biofilm efter 48 h i situ vækst var repræsenteret i denne undersøgelse af andelen af titanium og zirconia diskene i forhold til det samlede scannede området af prøven af med multiphoton mikroskopi (koloniseret området 26.64 mm2). Figur 2 repræsenterer bakteriel kolonisering tæthed på overfladen af de 3 testede materialer. En højere tæthed af biofilm blev observeret på overflader i støbt, og bearbejdet...

Watch this Scientific Journal Video about Oral Biofilm Formation on Different Materials for Dental Implants at JoVE.com

Oral Biofilm Formation on Different Materials for Dental Implants

Mundtlige Biofilmdannelse på forskellige materialer til tandimplantater

Vi præsenterer her, en protokol for at vurdere mundtlige Biofilmdannelse på titanium og zirconia materialer for dental protese abutmenter, herunder analyse af bakterieceller levedygtighed og morfologiske karakteristika. En i situ model forbundet med kraftfulde mikroskopi-teknikker bruges til analysen af orale biofilm.

Dental implants and their prosthetic components are prone to bacterial colonization and biofilm formation. The use of materials that provides low ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Isolation, Characterization and Comparative Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells Derived from Permanent Teeth by Using Two Different Methods

Isolation, karakterisering og sammenlignende differentiering af humane Dental Pulp stamceller fra blivende tænder ved hjælp af to forskellige metoder

Developing wisdom teeth are easy-accessible source of stem cells during the adulthood which could be obtained by routine orthodontic treatments. Human ...

Two Techniques to Create Hypoparathyroid Mice: Parathyroidectomy Using GFP Glands and Diphtheria-Toxin-Mediated Parathyroid Ablation

To teknikker til at skabe Hypoparathyroid Mus: parathyroidektomi Brug GFP Kirtler og difteri-toksin-medieret parathyroidea Ablation

Hypoparathyroidism (HP) is a disorder characterized by low levels of PTH which lead to hypocalcemia, hyperphosphatemia, and low bone turnover. The most ...

Oral Biofilm Sampling for Microbiome Analysis in Healthy Children

Orale Biofilm prøveudtagning for Microbiome analyse i sunde børn

Oral biofilm and its molecular analysis provide a basis for investigating various dental research and clinical questions. Knowledge of biofilm composition ...

Micro-dissection of Enamel Organ from Mandibular Incisor of Rats Exposed to Environmental Toxicants

Mikro-dissektion af emalje orgel fra Mandibular chopper rotter udsat for miljømæssige giftige stoffer

Enamel defects resulting from environmental conditions and ways of life are public health concerns because of their high prevalence. These defects result ...

Oral Health Assessment by Lay Personnel for Older Adults

Mundtlig sundhedsvurdering foretaget af lægpersonale til ældre voksne

Oral health is an often-undervalued contributor to overall health. The literature, however, underscores the myriad of systemic diseases influenced by oral ...

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

3D planlægning og udskrivning af patientspecifikke implantater til rekonstruktion af knogledefekter

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...

Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants

Behandling af ansigtsdeformiteter ved hjælp af 3D-planlægning og udskrivning af patientspecifikke implantater

Technological advancements in surgical planning and patient-specific implants are constantly evolving. One can either adopt the technology to achieve ...

Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training

Udvikling og evaluering af 3D-printede hjerte-kar-fantomer til interventionel planlægning og træning

Catheter-based interventions are standard treatment options for cardiovascular pathologies. Therefore, patient-specific models could help training ...

3D Imaging of PDL Collagen Fibers during Orthodontic Tooth Movement in Mandibular Murine Model

3D Imaging af PDL Kollagen Fibre under ortodontisk tand bevægelse i Mandibular Murine Model

Orthodontic tooth movement is a complex biological process of altered soft and hard tissue remodeling as a result of external forces. In order to ...

Real-Time Dynamic Navigation System for the Precise Quad-Zygomatic Implant Placement in a Patient with a Severely Atrophic Maxilla

Dynamisk navigationssystem i realtid til præcis quad-zygomatisk implantatplacering hos en patient med en alvorligt atrofisk maxilla

Zygomatic implants (ZIs) are an ideal way to address cases of a severely atrophic edentulous maxilla and maxilla defects because they replace extensive ...