Інтенсивність утворення біоплівки на титанових і оксид- цирконієвих поверхнях у досліді in vivo на прикладі Streptococcus mitis та Streptococcus salivarius

Abstract

На сьогодні недостатньо вивчені в порівнянні інтенсивність утворення біоплівки, характер мікрофлори і вплив на м’які тканини різних матеріалів для імплантатів. Бактеріальна адгезія безпосередньо пов’язана з характером структури поверхні. Відомо, що інтенсивність бактеріальної адгезії різниться залежно від самого матеріалу. Для дослідження було взято три види титанових дисків (нітрид титану, механічно полірований титан і піскоструминно оброблена і кислотно протравлена поверхня титану) та оксид-цирконієві диски. Вивчали колонії бактерій, які утворилися на даних зразках. Мета: вивчити в експерименті інтенсивність утворення біоплівки на титанових і оксид-цирконієвих поверхнях. У клінічній частині мікробіологічного дослідження in vivo взяли участь 9 пацієнтів. Для кожного пацієнта виготовляли знімну штамповану капу, де в ділянці премолярів і молярів із вестибулярного боку прикріплювали експериментальні диски за допомогою фотополімерного композиту. Після 24 годин диски забирали з ротової порожнини та кидали в пробірки зі стерильним фізіологічним розчином. Після цього проводили посів на стрептококовий агар для ідентифікації кількості колоній Streptococcus mitis і Streptococcus salivarius. Також проводили сканувальну електронну мікроскопію чистих поверхонь та поверхонь із біоплівкою, щоб оцінити площу дисків, покриту бактеріями. Результати: всі поверхні були заселені бактеріями; однак чіткі відмінності спостерігалися в різних експериментальних групах. Найбільше колоній Streptococcus mitis спостерігали на ПОКП-поверхні титану, як до механічного очищення, так і після. Найбільша різниця в рівнях колонізації Str. mitis була на поверхні оксиду цирконію, де констатували найменше колоній до очищення, а після очищення – найменше на механічно полірованій поверхні титану. Найбільше колоній Streptococcus salivarius спостерігали на ПОКП-поверхні, як до механічного очищення, так і після. Найменше колоній було на цирконії, як до очищення, так і після. Відносно невеликою була різниця в інтенсивності утворення біоплівки на ПОКП-поверхні та нітрид-титановій поверхні. Висновки 1. Найменше заселення мікроорганізмами спостерігається на поверхні оксиду цирконію (р<0,05), а також схожі позитивні властивості продемонструвала механічно полірована поверхня титану (p<0,05). Тому саме з цих матеріалів рекомендовано виготовляти супраосальні елементи імплантантів. 2.Надмірна наявність умовно-патогенної мікрофлори у вигляді Str. mitis та Streptococcus salivarius веде до коагрегації патогенних бактерій, і таким чином присутність цих бактерій на поверхні імплантатів може призвести до періімплантиту і подальшої втрати імплантата. 3.СЕМ показала найнижчий відсоток покриття поверхні бактеріями в механічно полірованого титану (8%) і оксиду цирконію (12%); Сегодня недостаточно изучены в сравнении интенсивность образования биопленки, характер микрофлоры и воздействие на мягкие ткани различных материалов для имплантатов. Бактериальная адгезия непосредственно связана с характером структуры поверхности. Известно, что интенсивность бактериальной адгезии отличается в зависимости от самого материала. Для исследования были взяты три вида титановых дисков (нитрид титана, механически полированный титан, пескоструйно обработанная и кислотно протравленная поверхность титана) и оксид-циркониевые диски. Изучали колонии бактерий, которые образовались на данных образцах. Цель: изучить в эксперименте интенсивность образования биопленки на титановых и оксид-циркониевых поверхностях. Материалы и методы: в клинической части микробиологического исследовании in vivo приняли участие 9 пациентов. Для каждого пациента изготавливали съемную штампованную капу, где в области премоляров и моляров с вестибулярной стороны прикрепляли экспериментальные диски с помощью фотополимерного композита. После 24 часов диски забирали из ротовой полости и бросали в пробирки со стерильным физиологическим раствором. После этого проводили посев на стрептококковый агар для идентификации количества колоний Streptococcus mitis и Streptococcus salivarius. Также проводили сканирующую электронную микроскопию чистых поверхностей и поверхностей с биопленкой, чтобы оценить площадь дисков, покрытую бактериями. Результаты: все поверхности были заселены бактериями, однако четкие различия наблюдались в различных экспериментальных группах. Больше колоний Streptococcus mitis наблюдалось на ПОКП-поверхности титана, как до механической очистки, так и после. Наиболее яркая разница в уровне колонизации Str. mitis была на поверхности оксида циркония, где констатировали меньше колоний до очистки, а после очистки - меньше на механически полированной поверхности титана. Больше колоний Streptococcus salivarius наблюдалось на ПОКП-поверхности, как до механической очистки, так и после. Меньше колоний было на цирконии, как до очистки, так и после. Относительно небольшой была разница в интенсивности образования биопленки на ПОКП-поверхности и нитрид- титановой поверхности. Выводы 1. Меньшее заселение микроорганизмами наблюдается на поверхности оксида циркония (р <0,05), а также похожие положительные свойства продемонстрировала механически полированная поверхность титана (p <0,05). Поэтому именно из этих материалов рекомендуется изготавливать супраоссальные элементы имплантатов. 2.Чрезмерное наличие условно-патогенной микрофлоры в виде Str. mitis и Streptococcus salivarius ве- дет к коагрегации патогенных бактерий, и таким образом присутствие этих бактерий на поверхности им- плантатов может привести к периимплантитам и дальнейшей потере имплантата. 3.СЕМ показала наименьший процент покрытия поверхности бактериями в механически полированно- го титана (8%) и оксида циркония (12%);Bacterial adhesion is directly related to the character of the surface structure. It is also known that the adhesion intensity of bacteria varies depending on the material but there are not many studies which compare the intensity of biofilm formation, its bacteria and the impact on soft tissues. The microflora around dental implants appears to be similar to that which found around natural teeth and, thus, microbial pathogens associated with periodontitis may also contribute to implant failures. The surface of supraosseous implant elements is essential for the dental plaque formation and studies of its properties would prevent the process of periimplantitis. For the experiment three types of titanium disks (mechanically polished, sandblasted and acid-etched and Titanium Nitride surface) and zirconium oxide discs were used. We studied the bacterial colony formation on these samples. Experiment showed different adhesion properties of the bacteria depending on the surface character of the experimental material. The aim is to assess the intensity of biofilm formation on titanium and zirconia surfaces in an experimental study. Materials and methods: nine patients participated in this study. A removable acrylic device was adapted on the upper jaw with the two discs on each side which were glued to the buccal aspect of device in the molarpremolar region. After 24 hours all discs were removed into a sterile test tube and processed for microbiological study to identify two bacterial colonies Streptococcus mitis and Streptococcus salivarius. Scanning with electron microscopy was processed to evaluate the area of clean surface and the surface covered with bacteria. Statistical evaluation was done with GraphPad InStat 3 program. Results: Microbiological study in vivo showed that all surfaces were covered with bacteria. However, some differences were observed in different experimental groups. Most colonies of Streptococcus mitis were formed on the sandblasted/acid-etched titanium surface before the mechanical cleaning and after. The most significant difference in colonization of Str. mitis was on the surface of zirconium oxide, which had the smallest amount of colonies before mechanical cleaning, and after the cleaning the fewest Str. mitis colonies were on the polished titanium surface. The greatest amount of Streptococcus salivarius colonies was observed on sandblasted/acidetched titanium surface and the smallest - on zirconium. Relatively small difference in intensity of biofilm formation was seen amid sandblasted/acid-etched and Titanium Nitride surfaces. Conclusion: 1. The lowest adhesive properties of microorganisms were observed on the zirconium oxide surface (p <0.05) and mechanically polished surface of titanium (p <0.05). Therefore, it is recommended to use these materials for dental abutments. 2. Excessive presence of such bacteria as Str. mitis and Str. salivarius leads to pathogenic bacteria coaggregation, and thus the presence of these bacteria on the surfaces of the implants can cause periodontitis and subsequent loss of the implant. 3.SEM showed the lowest percentage of bacterial adhesion on mechanically polished titanium (8%) and zirconium oxide surface (12%).