Биодеструкция зубных протезов из полимерных материалов (экспериментальное исследование) 14. 01. 14 Стоматология

На правах рукописи Автандилов Георгий Александрович БИОДЕСТРУКЦИЯ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (экспериментальное исследование) 14.01.14 - Стоматология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2013 Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Лебеденко Игорь Юльевич доктор медицинских наук, профессор Царёв Виктор Николаевич Официальные оппоненты: Арутюнов Сергей Дарчоевич - заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор (ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, заведующий кафедрой стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПДО); Олесова Валентина Николаевна - заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор (заведующая кафедрой клинической стоматологии и имплантологии Института повышения квалификации ФМБА России). Ведущее учреждение: ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения России. Защита состоится «____» ___________ 2013 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 208.041.03, созданного на базе ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, по адресу: 127473, Москва, ул. Долгоруковская д. 4. Почтовый адрес: 127473, Москва, ул. Делегатская 20, стр. 1 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета имени А.И. Евдокимова (127206, г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а). Автореферат разослан _____ ________________2013 г. Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Гиоева Юлия Александровна ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Современные технологии и жесткий контроль за применяемыми в ортопедической стоматологии конструкционными материалами существенно улучшили качество протезирования. Материалы, используемые для протезирования, должны обладать достаточной механической прочностью, высокой износостойкостью, устойчивостью к физико-химическим факторам воздействия в полости рта, быть биосовместимыми и безопасными для организма человека. Совокупность этих свойств обеспечивает долговечность протезов, улучшает качество жизни пациентов. Исследования последних лет свидетельствуют о необходимости учитывать характер взаимодействия материалов для протезирования с микроорганизмами полости рта [Царёв В.Н., 2008]. В этой проблеме выделяют несколько важных аспектов: - колонизация бактерий на поверхности зубопротезных материалов; - разрушение пластмасс и металлических сплавов под воздействием микроорганизмов; - образование токсических для организма человека продуктов в результате разрушения микроорганизмами стоматологических материалов; - разработка эффективных способов борьбы с патогенными микроорганизмами на поверхности зубных протезов и разработка резистентных к микробной колонизации материалов; - разработка способов эрадикации микроорганизмов с поверхности съемных протезов при их эксплуатации; - формирование дисбиоза и очагов хронической инфекции в ротовой полости. В перечне проблем, касающихся взаимодействия микроорганизмов ротовой полости с зубопротезными материалами, влияние микроорганизмов на полимерные компоненты протезов изучены недостаточно. Для характеристики разрушающего воздействия микроорганизмов на полимерные материалы принят термин «биодеструкция» [Tirpak G.,1969]. Фундаментальной основой для изучения процессов биодеструкции является применение различных микроскопических методов (световой, люминесцентной, сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии) [Рыбальченко О.В., 2003]. Методы микроскопии позволяют одновременно анализировать структуры зуботехнических материалов и колонизирующих их микроорганизмов, проводить оценку действия антимикробных препаратов при обработке зубных протезов. Цель работы – с помощью электронно-микроскопических методов изучить биодеструкцию базисных пластмасс, используемых для изготовления съемных зубных протезов и предложить способы ее профилактики. Задачи исследования 1. Провести анализ поверхностей образцов базисных пластмасс при различных способах их обработки. 2. Изучить в сравнительном аспекте динамику процесса колонизации микроорганизмами полости рта образцов полиуретановых и акриловых базисов зубных протезов и дать количественную оценку этого процесса. 3. Проанализировать характер изменений поверхностей образцов зубных протезов из различных базисных пластмасс при бактериальной и грибковой колонизации. 4. Выявить очаги персистенции микроорганизмов в образцах пластмассовых базисов зубных протезов. 5. Обосновать целесообразность применения сканирующей электронной микроскопии для оценки качества стоматологических базисных пластмасс съемных зубных протезов и степени их биодеструктивных изменений. 6. Предложить способы эрадикации микроорганизмов, локализованных на пластмассовых базисах зубных протезов. Научная новизна Впервые с помощью микроскопических методов исследования выявлена взаимосвязь между этапами бактериальной колонизации и структурными изменениями поверхности полиуретановой и полиметилметакрилатных пластмасс съемных зубных протезов. Убедительно доказана более высокая степень деструктивных изменений образцов базисной пластмассы «Денталур» на основе полиуретана по сравнению с базисными пластмассами на основе полиметилметакрилата «Фторакс», «Пластмасса бесцветная». Определена роль биопленок, формирующихся на поверхности пластмассовых базисов зубных протезов, как очагов персистенции микроорганизмов, и разработаны подходы для их эрадикации. Показано, что образование глубоких дефектов в зубопротезных пластмассах в результате взаимодействия с микроорганизмами-биодеструкторами приводит к формированию очагов персистенции патогенной микрофлоры в виде биопленки внутри материала пластмасс, представляя реальную угрозу как источник инфекции и являясь причиной дисбиоза в ротовой полости. Впервые с применением режима резки ионным пучком при исследовании в сканирующем двулучевом электронном микроскопе Quanta 200 3D (FEI Company USA) изучена структура подповерхностного слоя образцов базисных пластмасс и выявлена распространенность биодеструктивных изменений в акрилатах и полиуретане. Разработаны подходы для детекции и оценки бактериальной колонизации полимерных зуботехнических материалов и оценки эффективности способов эрадикации биопленок с их поверхности с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Основные положения, выносимые на защиту 1. Методами сканирующей электронной микроскопии установлено явление биодеструкции полимерных зубопротезных материалов с образованием дефектов на их поверхности и в подповерхностном слое под влиянием Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans. 2. Полиуретановый базисный материал «Денталур» по устойчивости к биодеструкции не имеет преимуществ перед акриловыми базисными пластмассами «Фторакс» и «Пластмасса бесцветная». 3. Наиболее уязвимыми для микробной колонизации являются участки образцов полимерных зубных протезов, имеющие механические повреждения поверхности, образуемые при их клинической коррекции с укорочением границ или с истончением базиса. 4. Биоповреждающий потенциал бактерий реализуется при формировании ими биопленки, а для грибов Candida albicans – на этапе адгезии хламидоспор к поверхности образцов съемных пластмассовых зубных протезов. Практическая значимость Выявлена высокая информативность метода сканирующей электронной микроскопии в оценке качества полимерных зубопротезных материалов. Показана необходимость проведения экспертизы устойчивости базисных стоматологических пластмасс к микробной колонизации. Показано, что профилактика биодеструктивных изменений зубопротезных полимерных материалов должна проводиться до образования на их поверхностях бактериальной биопленки, а для грибов рода Candida albicans уже на этапе адгезии хламидоспор. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что ультразвуковая обработка образцов съемных зубных протезов является эффективным способом борьбы с биопленками и, соответственно, с биодеструкцией зубопротезных пластмасс. Личный вклад автора Автором лично проведены все экспериментальные исследования, включая работу на двулучевом сканирующем электронном микроскопе нового поколения Quanta 200 3D (FEI Company, USA), на трансмиссионном электронном микроскопе JEOL 100B (Jeol ltd, Japan), подготовлены экспериментальные образцы для количественной оценки биообрастания образцов зубопротезных пластмасс, адаптирована и применена компьютерная программа для измерений “Scandium” (Olympus Japan), проведена статистическая обработка полученных результатов, сформулированы основные положения и выводы диссертации, написаны статьи, диссертация и автореферат. Внедрение в практику Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ им. А.И.Евдокимова. Апробация работы Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены на: - конференциях общества молодых ученых МГМСУ (Москва, 2010, 2011, 2012 гг.); - на 3-й Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых (Архангельск, 2010); - научно-практической конференции СНО стоматологического факультета Первого МГМУ им. И.М.Сеченова (Москва, 2011); - на XVII Российском симпозиуме (с международным участием) по растровой электронной микроскопии и аналитическим исследованиям твердых тел «РЭМ-2011»(г. Черноголовка МО, 2011г.) и на совместной конференции кафедры госпитальной ортопедической стоматологии, кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПДО, лаборатории материаловедения НИМСИ МГМСУ. Публикации По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из которых 4 статьи - в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов диссертаций и 1 в зарубежном издании. Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав (обзор литературы, материалов и методов, изложения результатов экспериментальной части и обсуждения полученных результатов), выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа изложена на 15 стр. машинописного текста, содержит 12 таблиц и 92 рисунка. Список литературы включает 56 отечественных авторов и 55 – иностранных источников. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Для решения поставленных задач были проведены исследования специально отобранных стоматологических материалов: акриловых пластмасс для базисов съемных зубных протезов «Фторакс» ТУ 64-2-120-82 («АО Стома, Украина»), «Пластмасса бесцветная» ТУ 64-2-236-78 (АО Стома, Украина) и полиуретана – «Денталур» ТУ 9391-026-00152164-2006 (ОАО НИИР, Россия). При изготовлении образцов из материалов «Фторакс» и «Пластмасса бесцветная» базисы готовили по общепринятой методике со строгим соблюдением инструкции по применению. Базисный стоматологический материал «Денталур» представлял собой двухкомпонентную полиуретановую систему и перерабатывался в изделие методом жидкого формования (свободного литья) по инструкции завода изготовителя. Готовые образцы пластмасс размером 20х40х2 мм были подвергнуты шлифовке и полировке по стандартной методике. При этом одна из сторон образцов оставалась неполированной. Для изучения состояния поверхностей образцов с помощью сканирующего электронного микроскопа от первично изготовленных образцов при помощи стального стоматологического сепарационного диска были вырезаны фрагменты размером ≈ 5х5х3 мм. Для каждого исследования было подготовлено по 3 образца каждой базисной пластмассы. Изучали 4 поверхности у каждого образца: полированную, шероховатую (неполированную), спил (от сепарационного диска), скол (при помощи крампонных щипцов). Для изучения процессов взаимодействия микроорганизмов с образцами базисных пластмасс были выбраны клинические изоляты - Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium, Candida albicans, как наиболее значимые микроорганизмы в развитии воспалительных процессов в полости рта. Для работы были использованы суточные бульонные культуры бактерий в концентрации 106/мл. Для изучения этапов формирования биопленки на базисных материалах с последующим исследованием методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) были взяты образцы стоматологических материалов и помещены в питательный LB (Luria-Bertrani) бульон, в который предварительно засевали культуру клинических изолятов бактерий или грибов Candida albicans в концентрации 106/мл. Инкубация образцов проводилась в термостате в течение 24, 48 час, 7, 14 суток и 1,5 месяцев при температуре370С. Всего подготовлено для СЭМ исследования: 198 образцов базисных пластмасс - по 3 на каждый из 5 сроков инкубации для каждого из 4-х микроорганизмов, а также исходные образцы интактных зубопротезных пластмасс, и 15 центрифугатов микроорганизмов после инкубации их с зубопротезными пластмассами на разных сроках. (Табл. 1). Общий дизайн исследования представлен на Рис. 1. Таблица 1. Распределение образцов базисных пластмасс по срокам исследования. Сроки инкубации Материал 24 час 48 час 7 сут 14 сут 1,5 мес «Денталур» 13 13 13 13 13 «Фторакс» 13 13 13 13 13 «Пластмасса бесцветная» 13 13 13 13 13 Всего образцов 39 39 39 39 39 Итого: 195 + 3 контрольных

Похожие:

	Экспериментальное обоснование применения временныхнесъемных зубных... Для общества вопрос о знании этих социальных институтов и умении направлять их развитие имеет первостепенное значение уже потому,...		Сныткин Владислав Анатольевич Обоснование применения пластиночных... Ена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический...
	Российской Федерации Государственное бюджетное образовательное учреждение... Ортопедическое лечение дефектов твердых тканей зубов и зубных рядов несъемными конструкциями зубных протезов		Характеристика и свойства конструкционных полимерных материалов Наверно, каждая хозяйка мечтает обставить комнаты красивой, прак­тичной мебелью. Но мало кто знает, при помощи каких материалов она...
	Клинико-экспериментальное применение зубных эликсиров для лечения... Российской Федерации от 17. 12. 2012 №1069н «Об утверждении случаев, в которых возможна сдача крови и (или) ее компонентов за плату,...		Методические указания по выполнению реферата по дисциплине "процессы... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении реферата по дисциплине "Процессы соединения, сборки и ремонта...
	Клинико-организационные аспекты использования цельнокерамических... Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный...		Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине "Механика... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении рефератов по дисциплине "Механика деформирования и разрушения...
	Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине "Механика... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении рефератов по дисциплине "Механика деформирования и разрушения...		Совершенствование методов диагностики и эндодонтического лечения... Методические рекомендации предназначены для медицинских работников, оказывающих первичную медико-санитарную помощь: врачей стоматологического...
	Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине "Физика... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении рефератов по дисциплине "Физика и химия процессов получения...		Рабочая учебная программа дисциплины протезирование зубных рядов Фгос впо по направлению подготовки (специальности) 060201- стоматология, утвержденному приказом №16 Министерства образования и науки...
	Разработка полимерного низкочастотного виброизолятора с квазинулевой жесткостью Проведено аналитическое исследование разрабатываемого виброизолятора, его изготовление и экспериментальное исследование. Частота...		Содержание Тюленёва А. Н., Осипенко М. А., Няшин Ю. И. экспериментальное и теоретическое исследование процесса иммобилизации микроорганизмов...
	Исследовательская работа Автор работы Экспериментальное исследование, направленное на определение оптимального конструктора веб-сайта в школьных условиях		Синергетическая модель концепта «жизнь»: экспериментальное исследование Работа выполнена на кафедре английского языка Тверского государственного университета