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

Författarna tackar José Augusto Maulin från mikroskopi fleranvändar laboratorium (School of Medicine i Ribeirão Preto) för hans generösa hjälp med EDS och SEM analyser och Hermano Teixeira Machado för hans generösa tekniskt bistånd i video edition.

Denna studie godkändes av den institutionella Review Board av den skolan för odontologi i Ribeirão Preto, och den frivilliga deltagaren undertecknat skriftligt medgivande (Process 2011.1.371.583).
1. Biofilm bildning in Situ
<ol><li>
Urval av deltagare
	<ol>
<li>Välj patienter baserat på de följande inklusionskriterierna: en frisk individ med en fullständig tanduppsättning och några kliniska tecken på orala sjukdomar.</li>
		<li>Utesluta patienter baserat ...

Protokollet beskrivs i denna studie har utvecklats för att utvärdera den biofilm-bildningen på Titan och zirkonium material för protetiska distanser, inklusive analys av bakteriell cell livskraft och morfologiska kännetecken. För att åstadkomma detta, utformades en i situ -modell av biofilm bildning, bestående av en intraoral enhet som klarar att rymma prover av testmaterial och hålla dem utsätts för den dynamiska orala miljön för 48 h. Enheten ansågs bekväm och lätt att infoga, ta bort och reng?...

Bakteriell biofilm är komplexa, funktionellt och strukturellt organiserade mikrobiella samhällen, kännetecknas av en mångfald av mikrobiell art att syntetisera en extracellulär, biologiskt aktiva polymer matris1,2. Den bakteriell vidhäftningen till biotiska och abiotiska ytor föregås av ett bildande av den förvärvade membran, huvudsakligen bestående av saliv glykoproteiner1,3,4. Svag fysikalisk-kemiska samspelet mellan mikroorganismer och den tunna hinnan är inledningsvis etablerat och följt av starkare samverkan mellan bakteriell adhesiner och glykoprotein receptorer av den förvärvade membran. Mikrobiell mångfald ökar gradvis genom coaggregation av sekundära kolonisatörerna till receptorsna av redan bifogade bakterier, bildar en Medelhavet gemenskapen1,3,4, 5.
Homeostas av den oral bakterieflora och dess symbiotiska förhållande med värden är viktigt att upprätthålla munhälsa. Dysbios inom oral biofilm kan öka risken för utveckling av karies och tandlossning2,5. Kliniska studier visar ett orsak-verkan samband mellan ansamling av biofilm på tänder eller implantat och utvecklingen av gingivit eller peri-implantatet mukosit6,7. Utvecklingen av den inflammatoriska processen leder till peri-implantitis och den påföljande förlusten av implantatet8.
Dentala implantat och deras proteskomponenterna är benägna att bakteriell kolonisering och biofilm bildning9. Användning av material med en kemisk sammansättning och ytans topografi som ger låg mikrobiell vidhäftning kan minska prevalensen och progression av peri-implantatet sjukdomar9,10. Titan är det vanligaste materialet för tillverkning av protetiska distanser för implantat; men keramiska material nyligen introducerade och ökar i popularitet som ett alternativ till Titan på grund av deras estetiska egenskaper och biokompatibilitet11,12. Också viktigt, har keramiska material förknippats med en förment reducerad potential att följa mikroorganismer, främst på grund av sin ytjämnhet, vätbarheten och ytan fri energi10,13.
In vitro studier har bidragit till betydande framsteg i förståelsen av mikrobiell vidhäftning till protetiska distansen ytor9,14,15,16,17. Dynamisk miljö i munhålan, kännetecknas av dess varierande temperatur och pH och näringsämnen tillgänglighet samt av förekomsten av skeva styrkor, är dock inte reproducerbart i in vitro- experimentella protokoll18, 19. För att lösa detta problem, är ett alternativ att utnyttja i situ modeller av biofilm bildning, som med fördel bevarar dess tredimensionella struktur för ex vivo analys10,20, 21 , 22 , 23 , 24.
Analysen av den komplexa strukturen av den biofilm som bildas på muntliga substrat kräver användning av mikroskopi tekniker kan visa optiskt tät materia25. Multiphoton laserscanning mikroskopi är ett modernt alternativ för biofilm strukturanalys26. Det kännetecknas av användning av ickelinjär optik med en belysning källa nära infraröd våglängd, pulsade femtosekunder27. Denna metod är indicerat för bild förvärv av autofluorescens material eller material som präglas av fluorophores, förutom bilder som genereras av icke-linjära optiska signaler som härrör från ett fenomen känt som harmoniska understödjautvecklingen. Bland fördelarna med multiphoton mikroskopi är det stora bilddjup erhålls med minsta cellskador orsakade av intensiteten av magnetiseringen ljus27.
För en livskraft analys av biofilm på abiotiska ytor av multiphoton mikroskopi, användning av fluorescerande nukleinsyra färgämnen med olika spektrala egenskaper och en penetration kapacitet i bakterieceller är krävs28. Fluorophores SYTO9 (grönt fluorescerande) och propidium jodid (röd fluorescerande) kan användas för en visuell differentiering mellan levande och döda bakterier28,29,30. Propidium jodid tränger bara bakterier med skadade membran, medan SYTO9 går in bakterieceller med en intakt och komprometterad membran. När både färgämnen finns inuti en cell, propidium jodid har större affinitet för nukleinsyror och förskjuter SYTO9, markera det röda28,30.
Med tanke på den orala miljön komplexitet och oral biofilm heterogeniteten, mikroskopi tekniker behövs som kan aktivera biofilm analysen av ytorna på tänder och dentala material. Denna artikel beskriver en rad protokoll som genomförts för att jämföra oral biofilm bildning på Titan och keramiska material för protetiska distanser, liksom metoderna som är inblandade i oral biofilm analyser på morfologiska och cellulär nivå.

<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

Dentala implantat och deras proteskomponenterna är benägna att bakteriell kolonisering och biofilm bildning. Användning av material som ger låg mikrobiell vidhäftning kan minska prevalensen och progression av peri-implantatet sjukdomar. Med tanke på den orala miljön komplexitet och oral biofilm heterogeniteten, mikroskopi tekniker behövs som kan aktivera en biofilm analys av ytorna på tänder och dentala material. Denna artikel beskriver en rad protokoll som genomförts för att jämföra oral biofilm bildning på Titan och keramiska material för protetiska distanser, liksom metoderna som är inblandade i oral biofilm analyser på morfologiska och cellulär nivå. I situ modellen att utvärdera oral biofilm bildning på Titan och zirkonium material för tandproteser distanser som beskrivs i denna studie ger en tillfredsställande bevarande av de 48 h biofilm, därmed visar metodologiska tillräcklighet. Multiphoton mikroskopi tillåter analys av ett område representativt av den biofilm som bildas på testmaterial. Användningen av fluorophores och bearbetning av bilderna med multiphoton mikroskopi kan du dessutom analysen av den bakteriella livskraften i en mycket heterogen population av mikroorganismer. Utarbetandet av biologiska prover för elektronmikroskopi främjar strukturella bevarandet av biofilm, bilder med bra upplösning och inga artefakter.

Colonization tätheten av biofilmen efter 48 h i situ tillväxt var representerade i denna studie av andelen koloniserade området på Titan och zirkonium diskarna i förhållande till det totala skannade området av preparatet med hjälp av multiphoton mikroskopi ( 26.64 mm2). Figur 2 föreställer den bakteriella kolonisation tätheten på ytan av 3 testade material. En högre täthet av biofilm observerades på ytbehandlar av gjutna och...

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

Oral Biofilm bildning på olika material för tandimplantat

Här presenterar vi ett protokoll för att utvärdera oral biofilm bildning på Titan och zirkonium material för tandproteser distanser, inklusive analys av bakterieceller livskraft och morfologiska kännetecken. En i situ -modellen är associerad med kraftfulla mikroskopi tekniker används för oral biofilm analys.

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

Isolering, karakterisering och jämförande differentiering av mänskliga Dental celler Pulp Stem Härstammar från permanenta tänder med hjälp av två olika 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

Två tekniker för att skapa Hypoparathyroid Möss: paratyreoidektomi Använda GFP körtlar och difteri-toxin-medierad Parat 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

Oral Biofilm provtagning för mikrobiomet analys hos friska barn

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-dissektion av emalj Organ från Mandibular framtand hos råttor exponerade för miljögifter

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 hälsobedömning av lekpersonal för äldre vuxna

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 Planering och utskrift av patientspecifika implantat för rekonstruktion av beniga defekter

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 av ansiktsmissbildningar med hjälp av 3D-planering och tryckning av patientspecifika implantat

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

Utveckling och utvärdering av 3D-printade kardiovaskulära fantomer för interventionell planering och utbildning

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-avbildning av PDL kollagenfibrer under tandreglering av tanddont i mandibular murinmodell

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

Dynamiskt navigationssystem i realtid för exakt quad-zygomatisk implantatplacering hos en patient med en allvarligt 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 ...