Помощь студентам в учебе
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КОЛОНИЗАЦИИ АКРИЛОВЫХ ПЛАСТМАСС И СПЛАВОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ
|
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
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.
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».
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».