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

Die Autoren danken José Augusto Maulin Mikroskopie Multiuser Laboratory (School of Medicine der Ribeirão Preto), für seine großzügige Unterstützung bei der EDS und SEM Analysen und Hermano Teixeira Machado für seine großzügige technische Hilfe bei der video-Ausgabe.

Diese Studie wurde von der Institutional Review Board der School of Dentistry von Ribeirão Preto genehmigt, und die freiwilligen Teilnehmer unterzeichnete schriftliche Zustimmung (Prozess 2011.1.371.583).
1. die Biofilmbildung in Situ
<ol><li>
Auswahl der Teilnehmer
	<ol>
<li>Wählen Sie anhand der folgenden Einschlusskriterien Patienten: ein gesunder Mensch mit einem vollständigen Gebiss und keine klinischen Anzeichen von Munderkrankungen.</li>
		<li>Patienten an...

In dieser Studie beschriebene Protokoll wurde entwickelt, um die Biofilmbildung auf Titan und Zirkonoxid Materialien für prothetische Aufbauten, einschließlich der Analyse der Bakterienzelle Lebensfähigkeit und morphologische Eigenschaften zu bewerten. Um dies zu erreichen, wurde eine in Situ -Modell der Biofilmbildung entwickelt, bestehend aus einer intraoralen Geräts in der Lage, Proben von der Testmaterialien unterzubringen und halten sie die dynamische Mundmilieu für 48 h ausgesetzt. Das Gerät wurde al...

Bakterielle Biofilme sind komplex, funktionell und strukturell organisiert mikrobielle Gemeinschaften, gekennzeichnet durch eine Vielfalt an mikrobielle Spezies, die eine extrazelluläre, biologisch aktiven Polymer-Matrix1,2zu synthetisieren. Die bakterielle Adhäsion zu biotischen und abiotischen Oberflächen ist eine Formation von der erworbenen Häutchen, hauptsächlich bestehend aus Speichel Glykoproteine1,3,4vorangestellt. Schwache physikalisch-chemischen Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und das Häutchen sind zunächst etabliert und gefolgt durch stärkere Wechselbeziehungen zwischen bakteriellen Adhesins und Glykoprotein-Rezeptoren von der erworbenen Häutchen. Mikrobielle Vielfalt allmählich durch die Coaggregation der sekundären Kolonisatoren an die Rezeptoren der bereits angeschlossenen Bakterien bilden eine gemischte Gemeinschaft1,3,4, 5.
Homöostase der mündlichen Mikrobiota und seine symbiotische Beziehung mit dem Host ist wichtig für die Erhaltung der Mundgesundheit. Die Dysbiose in oralen Biofilmen erhöht das Risiko für die Entwicklung von Karies und Parodontitis2,5. Klinische Studien zeigen eine Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen der Akkumulation von Biofilm auf den Zähnen oder Zahnimplantaten und die Entwicklung von Gingivitis oder periimplantären Mukositis6,7. Das Fortschreiten des entzündlichen Prozesses führt zu Periimplantitis und dem damit verbundenen Verlust der Implantat-8.
Implantate und prothetischen Komponenten sind anfällig für bakterielle Besiedlung und Biofilm-Bildung-9. Die Verwendung von Materialien mit einer chemischen Zusammensetzung und der Oberflächentopographie, die geringe mikrobielle Haftung bietet möglicherweise die Prävalenz und Fortschreiten der periimplantären Erkrankungen9,10reduzieren. Titan ist das am häufigsten verwendete Material für die Herstellung der prothetische Aufbauten für Implantate; jedoch keramische Werkstoffe wurden vor kurzem eingeführt und werden immer beliebter als Alternative zu Titan wegen ihrer ästhetischen Eigenschaften und Biokompatibilität11,12. Auch wichtig ist, wurden keramische Werkstoffe mit einem angeblich weniger Potenzial zur Einhaltung von Mikroorganismen, vor allem aufgrund ihrer Rauheit der Oberfläche, Benetzbarkeit und freien Oberflächenenergie10,13verbunden.
In-vitro- Studien haben bedeutende Fortschritte im Verständnis der mikrobiellen Adhäsion auf prothetische Abutment Oberflächen9,14,15,16,17beigetragen. Das dynamische Umfeld der Mundhöhle, zeichnet sich durch seine unterschiedlichen Temperatur und pH-Wert und nährstoffverfügbarkeit sowie durch die Anwesenheit von Scherkräften, ist jedoch nicht reproduzierbar in in-vitro- experimentelle Protokolle18, 19. Um dieses Problem zu überwinden, ist eine Alternative die Verwendung von in Situ -Modellen der Biofilmbildung, die vorteilhafterweise seine dreidimensionale Struktur für ex-Vivo Analyse10,20, bewahrt 21 , 22 , 23 , 24.
Die Analyse der komplexen Struktur des Biofilms auf mündliche Substraten gebildet erfordert den Einsatz von mikroskopiertechniken optisch dichter Materie25anzeigen kann. Multiphoton Laser-scanning-Mikroskopie ist eine moderne Option für Biofilm Strukturanalyse26. Es zeichnet sich durch die Verwendung der nichtlinearen Optik mit einer Lichtquelle in der Nähe der Infrarot-Wellenlänge, gepulst bis Femtosekunden27. Diese Methode ist für die Bildaufnahme der Autofluoreszenz Materialien oder Materialien geprägt von Fluorophore, neben Bildern erzeugt durch nichtlineare optische Signale, die ein Phänomen bekannt als zweite harmonische Generation abgeleitet angegeben. Zu den Vorteilen der multiphoton Mikroskopie ist die große Bildtiefe mit minimalen Zellschäden verursacht durch die Intensität der Anregung Licht27erhalten.
Für eine Rentabilität Analyse des Biofilms auf abiotischen Oberflächen durch multiphoton Mikroskopie die Verwendung von fluoreszierenden Nukleinsäure Farbstoffe mit unterschiedlichen spektralen Eigenschaften und eine Eindringen Kapazität in Bakterienzellen erforderlichen28. Fluorophores SYTO9 (grün-fluoreszierende) und Propidium Jodid (rot-fluoreszierend) können für eine visuelle Unterscheidung zwischen lebenden und toten Bakterien28,29,30verwendet werden. Propidium Jodid dringt nur Bakterien mit beschädigten Membranen, während SYTO9 Bakterienzellen mit einer intakten und kompromittiert Membran tritt. Wenn beide Farbstoffe innerhalb einer Zelle vorhanden sind, hat eine größere Affinität für Nukleinsäuren Propidium Jodid und verdrängt SYTO9, kennzeichnet es rot28,30.
Angesichts der Mundmilieu Komplexität und oralen Biofilm Heterogenität, Mikroskopie, die Techniken benötigt werden, die die Biofilm-Analyse der Oberflächen der Zähne und Dentalmaterialien aktivieren können. Dieser Artikel beschreibt eine Reihe von Protokollen für den Vergleich von mündlichen Biofilmbildung auf Titan und keramische Werkstoffe für prothetische Aufbauten sowie die Modalität in oralen Biofilmen Analysen auf morphologische und zellulärer Ebene umgesetzt.

<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

Implantate und prothetischen Komponenten sind anfällig für bakterielle Kolonisation und Biofilmbildung. Die Verwendung von Materialien, die geringe mikrobielle Haftung bietet kann die Prävalenz und Fortschreiten der periimplantären Erkrankungen reduzieren. Angesichts der Mundmilieu Komplexität und oralen Biofilm Heterogenität, Mikroskopie, die Techniken benötigt werden, die eine Biofilm-Analyse der Oberflächen der Zähne und Dentalmaterialien aktivieren können. Dieser Artikel beschreibt eine Reihe von Protokollen für den Vergleich von mündlichen Biofilmbildung auf Titan und keramische Werkstoffe für prothetische Aufbauten sowie die Modalität in oralen Biofilmen Analysen auf morphologische und zellulärer Ebene umgesetzt. Das Modell in Situ , mündliche Biofilmbildung auf Titan und Zirkonoxid Materialien für Zahnersatz Widerlager zu bewerten, wie beschrieben in dieser Studie bietet eine befriedigende Erhaltung des Biofilms 48 h, so bekunden, methodische Angemessenheit. Multiphoton-Mikroskopie ermöglicht die Analyse eines Vertreters der Bereich des Biofilms auf der Testmaterialien gebildet. Darüber hinaus ermöglicht den Einsatz des Fluorophore und die Verarbeitung der Bilder multiphoton Mikroskopie mit die Analyse der bakteriellen Lebensfähigkeit in einer sehr heterogenen Bevölkerung von Mikroorganismen. Die Vorbereitung der biologischen Proben für Elektronenmikroskopie fördert die bauliche Erhaltung der Biofilm, Bilder mit guter Auflösung und keine Artefakte.

Die Dichte Besiedlung des Biofilms nach 48 h in Situ Wachstum wurde in dieser Studie durch den Anteil des Bereichs auf den Titan und Zirkonoxid Datenträgern in Bezug auf die gescannten Gesamtfläche der Probe mit multiphoton Mikroskopie (kolonisierten vertreten. 26.64 mm2). Abbildung 2 stellt die bakterielle Besiedlung Dichte auf der Oberfläche die 3 geprüften Materialien. Eine höhere Dichte von Biofilm wurde beobachtet, auf den Oberfl...

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Oral Biofilm Formation on Different Materials for Dental Implants

Mündliche Biofilmbildung auf unterschiedlichen Materialien für Zahnimplantate

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur mündlichen Biofilmbildung auf Titan und Zirkonoxid Materialien für Zahnersatz Aufbauten, einschließlich der Analyse von Bakterienzellen Lebensfähigkeit und morphologische Eigenschaften zu bewerten. Der oralen Biofilm-Analyse dient eine in Situ -Modell mit mächtigen mikroskopiertechniken verbunden.

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, Charakterisierung und vergleichende Differenzierung humaner Dental Pulp Stammzellen aus bleibenden Zähne mit zwei verschiedenen Methoden abgeleitet

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

Forschung

Medizin

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

Zwei Techniken zum Erstellen Hypoparathyroid Mäuse: Parathyreoidektomie Mit GFP Drüsen und Diphtherie-Toxin-Mediated Parat Ablationssystem

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

Oralen Biofilm Sampling für Microbiome Analyse bei gesunden Kindern

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 der Emaille-Orgel von Unterkiefer Schneidezahn von Ratten, Umweltgifte ausgesetzt

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

Mundgesundheitsbewertung durch Laienpersonal für ältere Erwachsene

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-Planung und Druck von patientenspezifischen Implantaten zur Rekonstruktion von Knochendefekten

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

Behandlung von Gesichtsdeformitäten durch 3D-Planung und Druck patientenspezifischer Implantate

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

Entwicklung und Evaluierung von 3D-gedruckten kardiovaskulären Phantomen für die interventionelle Planung und Das 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-Bildgebung von PDL-Kollagenfasern während kieferorthopädischer Zahnbewegungen im Unterkiefermine modell

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

Dynamisches Echtzeit-Navigationssystem für die präzise vierzygotische Implantatinsertion bei einem Patienten mit einem stark atrophischen Oberkiefer

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