Použití dimetakrylátu modifikovaných koloidním stříbrem jako bakteriocidní přídavky u dentálních materiálů

Bc. Ema Jančářová

Master's thesis

Use of silver containing compounds as bacteriocides in dimethacrylate based dental materials

Abstract:

Cílem práce bylo prověřit možnosti modifikace pryskyřic používaných v zubním lékařství pomocí sloučenin obsahujících stříbro. Kompozitní dentální materiály nabízí vynikající mechanické i estetické vlastnosti, nicméně k jejich organické fázi (pryskyřici) adherují ve zvýšené míře bakterie orální mikroflóry , což může vést k e zvýšené tvorbě organického plaku s následným vznikem sekundárního zubního kazu , vývoji nepříjemného pachu až k onemocnění dutiny ústní. Předložená diplomová práce se proto zabývá možnostmi modifikace existujících dentálních materiálů sloučeninami s bakteriocidními účinky. Jako modelový mikro organismus byl zvolen Streptococcus mutans, který je prokazatelně nejvíce kariogenickým druhem bakterie přítomné v lidské ústní dutině. Jeho nárůsty byly vyhodnoceny Biuretovou metodou spektrofotometricky, a to jak na discích, tak paralelně v živném médiu, které obsahovalo disk. Jako referenční materiál byla zvolena zubní keramika. Studovanými pryskyřičnými materiály byly komerční kompozit Adoro a neplněná uretan-dimetakrylátová pryskyřice . Tato pryskyřice byla testována jednak čistá a jednak modifikovaná pomocí činidel obsahujících stříbro , a to formou přídavku komerčně dostupného práškového biocidního aditiva 1 a jako polymeračně imobilizovatelné aditivum bylo použito biocidního aditiva 2 . Disky byly sterilizovány teplem a ultrafialovým světlem. Jejich povrch byl dále studován pomocí konfokálního mikroskopu za účelem stanovení drsnosti. Disky obsahující antibakteriální modifikace byly statisticky významně méně kolonizovány bakteriemi oproti nemodifikovaným (rozdíl větší než 60%). Nárůsty na UV světlem sterilizovaných discích byly menší než na discích sterilizovaných teplem. Nárůsty volných bakterií v médiu byly stejné u všech typů materiálů stejné v rámci experimentální chyby, tedy nezávislé na typu materiálu i způsobu sterilizace , navíc prokázaly, že bakteriocidní látky nejsou z pryskyřice vymývány . Modifikace dentálních materiálů sloučeninami stříbra by mohla představovat řešení problému akumulace plaku na výplňových materiálech a tvorbu sekundárních kazů.

Abstract:

The aim of this thesis is to study the possibilities of modifying resins used in dentistry by compounds containing silver. Composite dental materials offer excellent mechanical and esthetical properties, nevertheless, bacteria of the oral microflora adhere to their organic phase (resin) in a greater degree, which may lead to the increased formation of organic plaque with the consequential development of secondary caries, unpleasant smell, and even oral cavity diseases. The presented diploma thesis is therefore focused on exploring the possibilities of modifying existing dental materials by compounds with bacteriocide effects. Streptococus mutans was selected as a model microorganism, it has been proven to be the most cariogenic strain of bacteria present in the human oral cavity. The amount of adhering bacteria was quantified spectrophotometrically by the Biuret method on the polymer discs, and also a parallel measurement was carried out to state the amount of bacteria in the liquid medium that contained the disc. Dental ceramics was selected as a referential material. The investigated materials include a commercial composite Adoro and an unfilled urethane-dimethacrylate resin. This resin was tested with no modification and with modification by agents containing silver, specifically by adding the commercially available powder biocide additive 1 and an additive capable of immobilization on polymerization - biocide additive 2. The discs were sterilized by heat and ultraviolet light. The structure of their surface was further studied under a confocal microscope in order to assess their roughness. Discs containing antibacterial modification were colonized to a statistically significant smaller degree in comparison to the unmodified ones (the difference exceeding 60%). The UV light sterilized discs were colonized less than those sterilized by heat. The amount of free planktonic bacteria in the liquid medium was the same in all types of materials within experimental error, it did not depend on the type of material or sterilization, thus proving that the bacteriocide agents did not leach out from the resin. The modification of dental materials by silver-containing agents could present a solution to the problem of plaque accumulation on dental filling materials and the formation of secondary dental caries.

Keywords

antibacterial dental materials, bacteriocide agent, bacterial adherence

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2008
• Supervisor: prof. RNDr. Vladimír Vetterl, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Physics / Biophysics