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

De auteurs bedanken voor zijn genereuze hulp met de EDS en SEM José Augusto Maulin van microscopie intervals laboratorium (School van geneeskunde van Ribeirão Preto) analyses en Hermano Teixeira Machado voor zijn genereuze technische bijstand in de videouitgave.

Deze studie werd goedgekeurd door de institutionele Review Board van de School voor tandheelkunde van Ribeirão Preto, en de vrijwilligers deelnemer ondertekende schriftelijke toestemming (proces 2011.1.371.583).
1. de Biofilm vorming in Situ
<ol><li>
Selectie van de deelnemers
	<ol>
<li>Selecteer patiënten op basis van de volgende criteria: een gezonde persoon met een volledig gebit en geen klinische symptomen van orale ziekten.</li>
		<li>Uitsluiten van patiënte...

Het protocol beschreven in deze studie werd ontwikkeld om de vorming van de biofilm op titanium en zirconia materialen voor prothetische abutments, met inbegrip van de analyse van de levensvatbaarheid van de bacteriële cel en morfologische kenmerken te evalueren. Om dit te verwezenlijken, is een model in situ van biofilm formatie ontworpen, bestaande uit een intraoral apparaat in staat om geschikt voor monsters van de test-materialen en houd ze aan de dynamische mondelinge omgeving gedurende 48 uur blootgesteld...

Bacteriële biofilms zijn complexe, functioneel en structureel georganiseerd microbiële gemeenschappen, gekenmerkt door een verscheidenheid van microbiële soorten die een polymeer van extracellulaire, biologisch actieve matrix1,2te synthetiseren. De bacteriële hechting op biotische of abiotische oppervlakken wordt voorafgegaan door een formatie van de verworven pellicle, voornamelijk bestaande uit speeksel glycoproteïnen1,3,4. Zwakke fysisch-chemische interacties tussen de micro-organismen en de pellicle worden in eerste instantie vastgesteld en gevolgd door sterkere interacties tussen bacteriële adhesines en glycoproteïne receptoren van de verworven pellicle. Microbiële diversiteit stijgt geleidelijk door de coaggregation van secundaire kolonisten aan de receptoren van de al toegevoegde bacteriën, vormen een diepteverschillen Gemeenschap1,3,4, 5.
Homeostase van de mondelinge microbiota en de symbiotische relatie met de host is belangrijk bij het handhaven van de mondgezondheid. De dysbiosis binnen de mondelinge biofilms kan verhogen het risico voor de ontwikkeling van cariës en Parodontitis2,5. Klinische studies tonen aan dat een oorzaak-en-gevolg relatie tussen de accumulatie van biofilm op tanden of tandheelkundige implantaten en de ontwikkeling van gingivitis of peri-implantaat mucositis6,7. De progressie van het inflammatoire proces leidt tot peri-implantitis en het daaruit voortvloeiende verlies van het implantaat8.
Tandheelkundige implantaten en hun prothesecomponenten zijn gevoelig voor bacteriële kolonisatie en biofilm vorming9. Het gebruik van materialen met een chemische samenstelling en de oppervlakte topografie waarmee lage microbiële hechting kan verminderen de prevalentie en de progressie van peri-implantaat ziekten9,10. Titanium is het meest gebruikte materiaal voor de vervaardiging van prothetische abutments voor implantaten; echter, keramische materialen werden onlangs ingevoerd en zijn populariteit als een alternatief voor titanium wint omwille van hun esthetische eigenschappen en biocompatibiliteit11,12. Ook belangrijker, zijn keramische materialen geassocieerd met een zogenaamd verminderde potentieel aan micro-organismen, voornamelijk te wijten aan hun oppervlakteruwheid, bevochtigbaarheid en oppervlakte vrije energie10,13te houden.
In vitro studies hebben bijgedragen tot vooruitgang in het begrip van microbiële hechting prothetische landhoofd oppervlakken9,14,15,16,17. De dynamische omgeving van de mondholte, gekenmerkt door haar variërende temperatuur en de pH en de beschikbaarheid van nutriënten, alsook door de aanwezigheid van shear troepen, is echter niet reproduceerbaar in in vitro experimentele protocollen18, 19. Om dit probleem te verhelpen, is een alternatief het gebruik van in situ modellen van biofilm formatie, die voordelig de driedimensionale structuur voor ex vivo analyse10,20, behoudt 21 , 22 , 23 , 24.
De analyse van de complexe structuur van de biofilm gevormd op mondelinge substraten vereist het gebruik van microscopie technieken staat de weergave van optisch dichte zaak25. Multiphoton laser scanning microscopie is een moderne optie voor biofilm structurele analyse26. Het wordt gekenmerkt door het gebruik van niet-lineaire optica met een verlichting bron dicht bij de infrarood golflengte, gepulseerde tot femtosecondes27. Deze methode is geïndiceerd voor de verwerving van de afbeelding van autofluorescence materialen of materialen gekenmerkt door fluorophores, naast afbeeldingen gegenereerd door niet-lineaire optische signalen afgeleid van een fenomeen dat bekend staat als tweede-harmonische generatie. Onder de voordelen van multiphoton microscopie is de diepte van de grote afbeelding verkregen met de minimumgrootte voor een celschade veroorzaakt door de intensiteit van het licht van excitatie27.
Voor een analyse van de levensvatbaarheid van biofilm op abiotische oppervlakken door multiphoton microscopie, het gebruik van fluorescerend nucleïnezuur kleurstoffen met verschillende spectrale kenmerken en een capaciteit van de penetratie in bacteriecellen is vereist28. Fluorophores SYTO9 (groen-fluorescerende) en propidium jodide (rood-fluorescerende) kunnen worden gebruikt voor een visuele differentiatie tussen levende en dode bacteriën28,29,30. Propidium jodide doordringt enige bacteriën met beschadigde membranen, terwijl SYTO9 bacteriële cellen met een intacte en beschadigde membraan treedt. Wanneer beide kleurstoffen aanwezig in een cel zijn, propidium jodide heeft een grotere affiniteit voor nucleïnezuren en verdringt SYTO9, rode28,30te markeren.
Met het oog op de mondelinge omgeving complexiteit en orale biofilm heterogeniteit, microscopie technieken nodig zijn, die de biofilm analyse van het oppervlak van de tanden en tandheelkundige materialen kunt inschakelen. Dit artikel beschrijft een aantal protocollen ten uitvoer gelegd voor het vergelijken van mondelinge biofilm vorming op titanium en keramische materialen voor prothetische abutments, alsmede de methoden die betrokken zijn bij de mondelinge biofilms analyses de morfologische en cellulair 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

Tandheelkundige implantaten en hun prothesecomponenten zijn gevoelig voor bacteriële kolonisatie en biofilm vorming. Het gebruik van materialen waarmee lage microbiële hechting kan verminderen de prevalentie en de progressie van peri-implantaat ziekten. Met het oog op de mondelinge omgeving complexiteit en orale biofilm heterogeniteit, microscopie technieken nodig zijn die een biofilm analyse van het oppervlak van de tanden en tandheelkundige materialen kunt inschakelen. Dit artikel beschrijft een aantal protocollen ten uitvoer gelegd voor het vergelijken van mondelinge biofilm vorming op titanium en keramische materialen voor prothetische abutments, alsmede de methoden die betrokken zijn bij de mondelinge biofilms analyses de morfologische en cellulair niveau. Het objectmodel in situ te evalueren van mondelinge biofilm vorming op titanium en zirconia materialen voor tandheelkundige prothese abutments, zoals beschreven in deze studie biedt een bevredigende behoud van de 48 h biofilm, waardoor het aantonen van methodologische toereikendheid. Multiphoton microscopie kan de analyse van de vertegenwoordiger van een gebied van de biofilm gevormd op de test-materialen. Verder staat het gebruik van fluorophores en de verwerking van de beelden met behulp van multiphoton microscopie de analyse van de bacteriële levensvatbaarheid in een zeer heterogene populatie van micro-organismen. De voorbereiding van biologische monsters voor elektronenmicroscopie bevordert de structurele behoud van biofilm, afbeeldingen met goede resolutie en geen artefacten.

De dichtheid van de kolonisatie van de biofilm na 48u van in situ groei in deze studie werd vertegenwoordigd door het aandeel van de gekoloniseerde gebied op de schijven van het titanium en zirconia ten opzichte van de oppervlakte van het monster met behulp van multiphoton microscopie (op de gescande 26.64 mm2). Figuur 2 geeft de dichtheid van de bacteriële kolonisatie op het oppervlak van de 3 geteste materialen. Een hogere dichtheid van...

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

Mondelinge Biofilm vorming op verschillende materialen voor tandheelkundige implantaten

Hier presenteren we een protocol om te evalueren van mondelinge biofilm vorming op titanium en zirconia materialen voor tandheelkundige prothese abutments, met inbegrip van de analyse van de levensvatbaarheid van de bacteriële cellen en morfologische kenmerken. Een in situ -model die samenhangen met krachtige microscopie technieken wordt gebruikt voor de analyse 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

Isolatie, karakterisering en vergelijkende differentiatie van humane Dental Pulp stamcellen uit permanente tanden met behulp van twee verschillende methoden

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

Twee Technieken om Hypoparathyroid Mice Maken: parathyroïdectomie Met behulp van GFP Klieren en difterie-toxine-Mediated bijschildklier 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

Mondelinge Biofilm bemonstering voor analyse van de Microbiome bij gezonde kinderen

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

Micro-dissectie van glazuur orgel van snijtand van ratten blootgesteld aan toxische stoffen in het milieu

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

Oral Health Assessment door lekenvoor oudere volwassenen

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-planning en -print van patiëntspecifieke implantaten voor de reconstructie van bony-defecten

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

Behandeling van gezichtsmisvormingen met behulp van 3D-planning en afdrukken van patiëntspecifieke implantaten

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

Ontwikkeling en evaluatie van 3D-geprinte cardiovasculaire phantoms voor interventionele planning en training

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 Beeldvorming van PDL Collageenvezels tijdens Orthodontische Tandbeweging in 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

Real-time dynamisch navigatiesysteem voor de nauwkeurige plaatsing van quad-zygomatische implantaten bij een patiënt met een ernstig atrofische Maxilla

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