DOI:

10.37988/1811-153X_2024_4_89

Влияние щелочных дезинфектантов на микробную адгезию и антикоррозионные свойства медицинских инструментов из нержавеющей стали с металлокерамическими покрытиями

Загрузки

Авторы

  • А.В. Дешев 1, зав. лабораторией цифровой стоматологии
    ORCID: 0009-0005-0583-5044, AuthorID: 1263955
  • М.Ш. Мустафаев 1, д.м.н., профессор, зав. кафедрой ортопедической стоматологии, директор Института стоматологии и челюстно-лицевой хирургии
    ORCID: 0000-0002-4042-9421, AuthorID: 599032
  • Р.Ш. Гветадзе 2, д.м.н., профессор, член-корр. РАН, директор НИЦ стоматологии
    ORCID: 0000-0003-0508-7072, AuthorID: 296034
  • Т.В. Царева 2, к.м.н., доцент кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии
    ORCID: 0000-0001-9571-0520, AuthorID: 1041352
  • М.С. Антипов 3, аспирант
    ORCID: 0000-0002-7498-428X, AuthorID: 1122062
  • П.М. Бажин 3, д.т.н., зам. директора
    ORCID: 0000-0003-1710-3965, AuthorID: 171842
  • С.Д. Арутюнов 2, д.м.н., профессор, зав. кафедрой цифровой и ортопедической стоматологии
    ORCID: 0000-0001-6512-8724, AuthorID: 262790
  • 1 КБГУ, 360004, Нальчик, Россия
  • 2 Российский университет медицины, 127006, Москва, Россия
  • 3 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН, 142432, Черноголовка, Россия

Аннотация

Разработка современных технологий дезинфекции и стерилизации инструментов медицинского назначения является крайне актуальной задачей, что определяется агрессивным воздействием используемых физических и химических агентов. Для повышения срока службы инструментов медицинского назначения в последние годы применяются защитные покрытия на основе нитрида титана, которые существенно повышают стоимость изделия по сравнению с аналогами без покрытия. Цель исследования — сравнительная оценка коррозионной стойкости образцов с защитными покрытиями под влиянием щелочных дезинфектантов с учетом оценки применения оригинальной методики микробной адгезии и конфокальной электронной микроскопии в эксперименте in vitro.
Материалы и методы. Исследовали варианты формирования оптимальных металлокерамических покрытий, устойчивых к коррозионному действию дезинфектантов на основе TiC-NiCr, с использованием метода электроискрового лигирования для образцов стоматологических инструментов. Были использованы щелочные дезинфектанты «Венделин», «Мегадез Орто», «Трилокс» отечественного производства. Для контроля эффекта дезинфектантов до и после воздействия проводили стандартное исследование микробной адгезии со штаммами S. aureus, B. cereus, C. albicans, C. glabrata. Шероховатость и рельеф поверхности оценивали с помощью сканирующей электронной микроскопии.
Результаты. Установлено, что сформированные защитные покрытия не подвергаются коррозии при воздействии изучаемых растворов ДС при комнатной температуре. Напротив, на контрольных образцах (без покрытия) определяли увеличение микробной адгезии и признаки, указывающие на деструкцию и коррозию, зависимые от концентрации ДС. Оптимальные результаты по показателям микробной адгезии S. aureus и C. albicans были получены с III образцом (Ra=3,26 мкм), и, напротив, худшие показатели оказались у IV образца, который отличался самой значительной толщиной (40 мкм) и степенью шероховатости покрытия (Ra=3,73 мкм).
Заключение. Защитные покрытия из твердых растворов на основе железа: Fe241Ti9, Fе47C3, Cr-Ni-Fe-C и упрочняющей фазы карбида титана TiC на поверхности образцов обеспечивают их коррозионную стойкость при воздействии рабочими растворами щелочных ДС, а при использовании ДС «Трилокс» также концентратом.

Ключевые слова:

дезинфектанты, микробная адгезия, коррозия, медицинские инструменты, металлокерамические покрытия, сканирующая электронная микроскопия

Для цитирования

[1]
Дешев А.В., Мустафаев М.Ш., Гветадзе Р.Ш., Царева Т.В., Антипов М.С., Бажин П.М., Арутюнов С.Д. Влияние щелочных дезинфектантов на микробную адгезию и антикоррозионные свойства медицинских инструментов из нержавеющей стали с металлокерамическими покрытиями. — Клиническая стоматология. — 2024; 27 (4): 89—97. DOI: 10.37988/1811-153X_2024_4_89

Список литературы

  1. Арутюнов С.Д., Янушевич О.О., Корсунский А.М., Подпорин М.С., Салимон И.А., Романенко И.И., Царев В.Н. Сравнительный анализ эффективности современных методов стерилизации инструментов и место газоводинамической обработки диоксидом углерода. — Российская стоматология. — 2022; 1: 12—19. eLIBRARY ID: 48470527
  2. Laneve E., Raddato B., Dioguardi M., Di Gioia G., Troiano G., Lo Muzio L. Sterilisation in dentistry: A review of the literature. — Int J Dent. — 2019; 2019: 6507286. PMID: 30774663
  3. Salimon A.I., Statnik E.S., Kan Yu., Yanushevich O.O., Tsarev V.N., Podporin M.S., Arutyunov S.D., Skripnichenko P.Yu., Galstyan M.S., Korsunsky A.M. Comparative study of biomaterial surface modification due to subcritical CO2 and autoclave disinfection treatment. — The Journal of Supercritical Fluids. — 2022; 191: 105789. DOI: 10.1016/j.supflu.2022.105789
  4. Порфирьев Б.Н., Широв А.А., Янушевич О.О., Грачев Д.И., Ползиков Д.А., Золотницкий И.В., Арутюнов С.Д. Социально-экономические проблемы и возможности развития льготного стоматологического ортопедического лечения. — Проблемы прогнозирования. — 2023; 1 (196): 104—116. eLIBRARY ID: 53743058
  5. Царев В.Н., Акавов А.Н., Карпова В.М., Царева Е.В., Ласточкин А.А. Экспериментальное микробиологическое обоснование дезинфекционных мероприятий как составляющей инфекционной безопасности в практике работы стоматолога-ортопеда. — Клиническая стоматология. — 2023; 3: 125—133. eLIBRARY ID: 54509017
  6. Xu Y., Huang Z., Corner G. A study of the effect of clinical washing decontamination process on corrosion resistance of martensitic stainless steel 420. — Biomed Mater Eng. — 2016; 27 (4): 341—351. PMID: 27689568
  7. Bazhin P.M., Kostitsyna E.V., Stolin A.M., Bychkova M.Y., Pazniak A., Chizhikov A.M. Nanostructured ceramic composite rods: Synthesis, properties and application. — Ceramics International. — 2019; 7: 9297—9301. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.01.188
  8. Антипов М.С., Бажин П.М., Константинов А.С., Чижиков А.П., Жидович А.О., Столин А.М. Структура, механические и трибологические свойства композиционных покрытий на основе Ti-Cr-C-Ni-Fe. — Физическая мезомеханика. — 2023; 4: 117—128. DOI: 10.1134/s1029959923060085
  9. Пантелеенко Ф.И., Саранцев В.В., Столин А.М., Бажин П.М., Азаренко Е.Л. Создание композиционных покрытий на основе карбида титана электроискровым легированием. — Электронная обработка материалов. — 2011; 4: 106—115. eLIBRARY ID: 20175318
  10. Царев В.Н., Степанов А.Г., Ипполитов Е.В., Подпорин М.С., Царева Т.В. Контроль первичной адгезии микроорганизмов и формирования биопленок на стоматологических материалах, используемых для трансдентальной имплантации при зубосохраняющих операциях. — Клиническая лабораторная диагностика. — 2018; 9: 568—573. eLIBRARY ID: 36510269
  11. Bolotskaia A., Avdeeva V., Bazhin P., Mikheev M., Stolin A., Novikov V., Kovaleva M., Sirota V. Coatings prepared by electro-spark alloying with SHS electrode materials based on Ti-B-Fe-AlN. — Coatings. — 2023; 7: 1264. DOI: 10.3390/coatings13071264
  12. Арутюнов А.С., Царева Т.В., Киракосян Л.Г., Левченко И.М. Особенности и значение адгезии бактерий и грибов полости рта как этапа формирования микробной биопленки на стоматологических полимерных материалах. — Стоматология. — 2020; 2: 79—84. eLIBRARY ID: 42851810
  13. Arutyunov S., Kirakosyan L., Kharakh Y., Dubova L., Malginov N., Akhmedov G., Tsarev V. Microbial adhesion to dental polymers for conventional, computer-aided subtractive and additive manufacturing: A comparative in vitro study. — Journal of Functional Biomaterials. — 2022; 2: 42. DOI: 10.3390/jfb13020042
  14. Bazhin P., Chizhikov A., Stolin A., Antipov M., Konstantinov A. Long-sized rods of Al2O3–SiC–TiB2 ceramic composite material obtained by SHS-extrusion: Microstructure, X-ray analysis and properties. — Ceramics International. — 2021; 20: 28444—28448. DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.06.262

Загрузки

Поступила

07.08.2024

Принята

20.10.2024

Опубликовано

17.12.2024