Введение 4
Актуальность темы 4
Цель исследования 5
Задачи исследования 6
Научная новизна и практическая значимость 6
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1.История некоторых металлов и сплавов в ортопедической стоматологии 7
1.2.Классификация сплавов в ортопедической стоматологии 9
1.3.Требования, предъявляемые к сплавам, применяемым в ортопедической стоматологии 11
1.4.История полимеров в ортопедической стоматологии 12
1.5.Классификация полимеров в ортопедической стоматологии 14
1.6.Требования, предъявляемые к полимерным базисным материалам 16
1.7.Краткая характеристика микробиоценоза полости рта 17
Глава 2. Материалы и методы исследования 22
2.1. Материалы исследования 22
2.2. Методы исследования 27
Глава 3. Результаты исследования 32
3.1.Результаты опытов с Streptococcusmutans 32
3.2.Результаты опытов с Streptococcusgordonii 35
3.3.Результаты опытов с Staphylococcusaureus 38
3.4.Результаты опытов с Candidaalbicans 41
3.5.Результаты опытов со слюной человека 44
Заключение 48
Выводы 51
Практические рекомендации 51
Список литературы
В своей практике врач стоматолог-ортопед имеет дело с большим количеством различных материалов. Одними из самых древних, но актуальных и по сей день являются металлы, хотя в чистом виде распространение они не получили и применяются в виде различных сплавов (Э.С. Каливраджиян, Е.А. Брагин, Абакаров С.И. Жолудев С.Е., 2019). Область применения сплавов в стоматологии крайне велика: из них изготавливаются вкладки, штампованные и литые коронки, мостовидные протезы, базисы протезов, кламмеры и т.д.
Ещё одним важным материалом, с которым очень много работают врачи стоматологи-ортопеды, являются акриловые пластмассы. Данный материал был изобретён чуть менее века назад и разу стал настоящим прорывом в стоматологии. За прошедшие годы он стал практически незаменимым в таких областях, как полное и частичное съёмное протезирование. Последнее очень часто применяется как раз в сочетании с металлами, о которых говорилось выше. Самым ярким примером являются бюгельные протезы.
В настоящее время во многих странах учеными и практикующими врачами приводятся исследования, целью которых является достижение наилучших результатов стоматологического лечения. Одним из направлений является борьба с патогенными микроорганизмами. Бактерии, грибы, простейшие и вирусы, находящиеся в полости рта человека, играют значительную роль во многих патологических процессах в организме человека, например, дисбиозе, иммунодефицитных состояниях, вторичных оппортунистических инфекциях, заболеваниях сердца, сосудов, эндокринной и других систем организма и даже процессах ожирения, метаболическом синдроме, атеросклерозе, дегенеративных заболеваниях нервной системы. Не менее велико их значение в возникновении дисбаланса микроэкологических механизмов в полости рта и развитии различных заболеваний зубов, одонтогенных воспалительных процессов, тканей пародонта, слизистой оболочки полости рта (Царев В.Н. и др., 2013). Значительная часть данных микроорганизмов адгезируются к поверхности зубов, образуя сложную микробную биоплёнку, называемую зубным налётом, или бляшкой. Прикрепление в той или иной мере происходит и к различным конструкциям, находящимся в полости рта, в том числе и ортопедическим. На этом фоне перспективной представляется разработка способов, снижающих адгезию микроорганизмов к материалам, используемым в ортопедической стоматологии. Одним из таких способов может быть нанесение на поверхности ортопедических конструкций специальных покрытий, препятствующих прикреплению микроорганизмов. На данный момент такие покрытия уже существуют и разрабатываются новые, эффективность которых требует исследования.
В связи со всем сказанным выше становится очевидна актуальность более детального исследования влияния новых покрытий, наносимых на материалы, используемые в ортопедической соматологии, в том числе и акриловые пластмасса и сплавы металлов, на степень адгезии к ним микроорганизмов.
Цель исследования
Провести сравнительную оценку бактериальной колонизации акриловых пластмасс и сплавов, применяемых в ортопедической стоматологии, после нанесения кремнийсодержащего покрытия PateksDentTM.
Задачи исследования
1. Изучить литературу по темам сплавов и акриловых пластмасс, применяемых в ортопедической стоматологии, и их колонизации микроорганизмами;
2. Разработать метод количественной оценки адгезии микроорганизмов на поверхности различных материалов;
3. Оценить влияние исследуемого покрытия на адгезию некоторых патогенных микроорганизмов на поверхности стоматологических материалов с помощью разработанного метода;
4. Дать практические рекомендации по применению кремнийсодержащего покрытия PateksDentTM к клинической практике.
Научная новизна и практическая значимость
В ходе исследования был разработан новый метод количественной оценки адгезии микроорганизмов на поверхности различных материалов. Данный метод не имеет ограничений по используемым материалам и микроорганизмам и может быть применён как в исследованиях, связанных со стоматологией, так любых иных направлениях. Более того, для использования данной методики достаточно обладать базовыми знаниями в области материаловедения и работы с микроорганизмами.
Также впервые было исследовано влияние покрытия PateksDentTM, нанесённого на образцы акриловых пластмасс, применяемых в ортопедической стоматологии, на адгезию микроорганизмов, играющих значительную роль в развитии патологических процессов в ротовой полости. Данное и возможные будущие подобные исследования являются важным шагом в повышении уровня гигиены ортопедических конструкций за счёт нанесения на них различных покрытий.
Целью нашей работы стало провести сравнительную оценку бактериальной колонизации акриловых пластмасс и сплавов, применяемых в ортопедической стоматологии, после нанесения кремнийсодержащего покрытия PateksDentTM.
Для достижения этой цели была исследована адгезия микроорганизмов к четырём видам стоматологических материалов: двумя сплавами металлов, никель- и кобальт-хромовому («I-BOND 02» и I-BOND NF»), часто применяемыми в ортопедической стоматологии, и двумя видами акриловых пластмасс («Villacryl H Plus» и «Белакрил - Э ГО»), используемых для создания базисов полных и частичных съёмных протезов. Образцы из этих материалов были разделены на две группы: на образцы первой группы покрытие наносилось в течение 60 секунд, образцы второй группы были оставлены без покрытия в качестве контрольных. Всего в ходе экспериментов опыты были проведены с 80-ю образцами.
В работе изучали адгезию четырёх видов патогенных и условно патогенных микроорганизмов ротовой полости (S. mutans, S.gordonii, S. aureus, C. albicans), а также бактерий человеческой слюны.
В ходе исследования нами был разработан новый метод оценки адгезии, основанный на количественном подсчёте микроорганизмов, закрепившихся на поверхности материала.
Анализ полученных результатов позволил нам сделать следующие заключения:
В отношении S. mutans покрытие демонстрирует позитивный эффект на акриловой пластмассе «Villacryl H Plus» с длительностью нанесения 60 секунд, снижая адгезию бактерий на 12,89%, и негативный эффект на никель-хромовом сплаве «I-BOND 02», кобальт-хромовом сплаве «I-BOND NF» и акриловой пластмассе «Белакрил - Э ГО» с длительностью нанесения 60 секунд, повышая адгезию на 185,71%, 7,14% и 50,00% соответственно.
В отношении S. gordonii покрытие демонстрирует позитивный эффект на никель-хромовом сплаве «I-BOND 02» и акриловой пластмассе «Белакрил - Э ГО» с длительностью нанесения 60 секунд, снижая адгезию бактерий на 12,50% и 60,00% соответственно, и негативный эффект на акриловой пластмассе «Villacryl H Plus» с длительностью нанесения 60 секунд, повышая адгезию на 9,09%. На кобальт-хромовом сплаве «I-BOND NF» с длительностью нанесения 60 секунд покрытие не продемонстрировало эффекта.
В отношении S. aureus покрытие демонстрирует позитивный эффект на никель-хромовом сплаве «I-BOND 02» с длительностью нанесения 60 секунд, снижая адгезию бактерий на 54,29%, и негативный эффект на кобальт-хромовом сплаве «I-BOND NF», акриловой пластмассе «Villacryl H Plus» и акриловой пластмассе «Белакрил - Э ГО» с длительностью нанесения 60 секунд, повышая адгезию на 80,00%, 120,00% и 81,71% соответственно.
В отношении C. albicans покрытие демонстрирует позитивный эффект на кобальт-хромовом сплаве «I-BOND NF», акриловой пластмассе «Villacryl H Plus» и акриловой пластмассе «Белакрил - Э ГО» с длительностью нанесения 60 секунд, снижая адгезию грибков на 75,00%, 47,14% и 86,66% соответственно, и негативный эффект на никель-хромовом сплаве «I-BOND 02» с длительностью нанесения 60 секунд, повышая адгезию на 41,50%.
В отношении микроорганизмов человеческой слюны покрытие демонстрирует позитивных эффект на никель-хромовом сплаве «I-BOND 02» и акриловой пластмассе «Белакрил - Э ГО» с длительностью нанесения 60 секунд, снижая адгезию бактерий на 86,67% и 50,00% соответственно, и негативный эффект на кобальт-хромовом сплаве «I-BOND NF» и акриловой пластмассе «Villacryl H Plus» с длительностью нанесения 60 секунд, повышая адгезию на 233,33% и 650,00% соответственно.
Таким образом, можно утверждать, что наилучший эффект покрытия PateksDentTMнаблюдается в отношении C. albicans, с которым оно снизило адгезию микроорганизмов на трёх из четырёх исследованных образцов. Можно сделать предположение, что данный эффект связан с тем, что покрытие, заполняя собой микроскопические неровности на поверхности материала, препятствует адгезии в среднем более крупных по сравнения со стрептококками и стафилококками клеток C. albicans.
С другой стороны, покрытие PateksDentTM показало свою эффективность на никель-хромовом сплаве «I-BOND 02» и акриловой пластмассе «Белакрил - Э ГО». В сочетании с этими материалами покрытие препятствовало адгезии большинства исследованных микроорганизмов. Наиболее показательным здесь является опыт с человеческой слюной, которая объективно отражает состав микробиоты ротовой полости. В нём на обоих материалах наблюдался эффект снижения адгезии в два раза и более по сравнению с контрольными образцами.
Возможно антиадгезионный эффект покрытия был бы ещё более выраженным, если бы в качестве материала покрытия было использовано вещество с доказанными антибактериальными свойствами, например, серебро. Технология нанесения покрытия PateksDentTM, согласно заверениям производителя, после незначительной модификации может быть использована для его нанесения на материалы, используемые в ортопедической стоматологии. Новое покрытие на основе серебра может стать объектом дальнейших исследований.
Также следует отметить, что разработанный и протестированный в ходе работы новый метод количественной оценки адгезии микроорганизмов на поверхности различных материалов подтвердил свою эффективность и возможность дальнейшего применения в исследованиях, связанных с закреплением бактерий на разнообразных поверхностях. Существенным плюсом является то, что данная методика требует от экспериментатора базовых знаний правил работы с микроорганизмами и не имеет ограничений по применяемым материалам. Потенциально метод может быть использован широко за пределами стоматологической направленности.
В ходе работы все поставленные задачи были выполнены, а полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.
Выводы:
1. Разработанный новый метод количественной оценки адгезии микроорганизмов на поверхности различных материалов подтвердил свою эффективность и возможность дальнейшего применения в исследованиях.
2. Из исследованных акриловых пластмасс покрытие PateksDentTM продемонстрировало наибольшую эффективность в снижении адгезии микроорганизмов на базисной пластмассе горячей полимеризации «Белакрил - Э ГО».
3. Из исследованных сплавов покрытие PateksDentTM продемонстрировало наибольшую эффективность в снижении адгезии микроорганизмов на сплаве никель-хромовом для работы с металлокерамикой «I-BOND 02».
1) I Всероссийская конференция с международным участием «Газозарядная плазма и синтез наноструктур». Сборник трудов. Под ред. Тимеркаева Б.А. - Казань, 2020. - 214 с.
2) GladwinM., BagbyM. ClinicalAspectsofDentalMaterials: Theory, Practice, andCases. - Philadelphia, 2017. - 544 p.
3) Samaranayake L. Essential Microbiology for Dentistry, edition 5. - Amsterdam, 2018. - 400 p.
4) Виноградова, А.В., Козлова Г.А. Культивирование микроорганизмов: учеб.пособие. - Пермь, 2012. - 97 с.
5) Данилевский Н.Ф., Леонтьев В.К., Несин А.Ф., Рахний Ж.И. Заболевания слизистой оболочки полости рта. - Москва, 2001.- 271 с.
6) Дмитриева Л.А.,Максимовский Ю.М. Терапевтическая стоматология. Национальное руководство.- Москва, 2019. - 888 с.
7) Есаулов, А.С., Митрофанова Н.Н. Бактериологический метод лабораторной диагностики: учеб.пособие. - Пенза, 2015. - 84 с.
8) Зимин. И.В.,Орехова Л.Ю., Мусаева Р. Из истории зубоврачевания, или Кто лечил зубы российским монархам. - Москва, 2015. - 380 с.
9) Каливраджиян Э.С., Брагин Е.А., Рыжкова И.П., Шемонаев В.И., Абакаров С.И. Стоматологическое материаловедение. - Москва, 2019. - 560 с.
10) Каливраджиян, Э.С.,Лебеденко И.Ю., Брагин Е.А., Рыжова И.П. Ортопедическая стоматология. - Москва, 2020. - 800
11) Пашков К. А. История стоматологии: от истоков до XX века. - Москва, 2018. - 368 с.
12) ПоюровскаяИ.Я.Стоматологическое материаловедение: учеб.пособие для студентов медицинских вузов. - Москва, 2008. - 185 с.
13) Ричард Дж. Ламонт, Роберт А. Берне. Микробиология и иммунология для стоматологов. Под ред. проф. В.К. Леонтьева. - Москва, 2010. - 502 с.
14) Царев В.Н., Ушаков Р.В., Харсеева Г.Г., Давыдова М.М. Микробиология, вирусология и иммунология полости рта, 2-е изд. - Москва, 2021. -720 с.
Статьи из журналов:
15) KozmosM., Virant P., Rojko F.,Abram A.,Rudolf R.,Raspor P.,Zore A., Bohinc K. BacterialAdhesionof Streptococcusmutans toDentalMaterialSurfaces. - journal «Molecules», №26 (4), 2021.
16) Арутюнов С.Д., Ипполитов Е.В., Пивоваров А.А., Царёв В.Н. Взаимосвязь шероховатости и рельефа поверхности базисного стоматологического полиметилметакрилатного полимера и формирования микробной биоплёнки при разных способах полировки образцов. - Казань, журнал «Казанский медицинский журнал», №2, 2014. - 224-231 с.
17) Афанасьева А.С. Колонизация протезных и пломбировочных материалов микрофлорой полости рта. - Красноярск, журнал «Сибирское медицинское обозрение» №4 (45), 2007. - 50-54 с.
18) Зудин П.С., Цаликова Н.А., Митронин В.А., Чунихин А.А., Фокина Т.Ю. Анализ адгезии микроорганизмов к современным базисным материалам в ортопедической стоматологии. - Краснодар, журнал «Кубанский научный медицинский вестник», №6, 2018. - 96-99 с.
19) Царев В.Н., Ипполитов Е.В., Трефилов А.Г., Арутюнов С.Д., Пивоваров А.А. Особенности адгезии анаэробных пародонтопатогенных бактерий и грибов Candidaalbicans к экспериментальным образцам базисной стоматологической пластмассы в зависимости от шероховатости поверхности и способа полировки. - Москва, журнал «Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунобиологии» №6, 2014. - 21-27 с.
20) Царев В.Н., Арутюнов А.С., Седракян А.Н., Орлова О.А., Спиранде И.В. Микробиологическое обоснование выбора базисного материала зубочелюстных лечебных аппаратов больным с послеоперационными дефектами верхней челюсти. - Москва, журнал «Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН» №1 (75), 2009. - 58-63 с.