Confirmation of protective characteristics of new coating made of silicon carbide “Shell” in terms of modeling microbial adhesion, colonization and biodestruction based on basic orthopaedic polymers

Downloads

Authors

  • I.A. Voronov 1, к.м.н., ассистент кафедры комплексного зубочелюстного протезирования
  • E.V. Ippolitov 1, к.м.н., доцент кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии
  • V.N. Tsarev 1, д.м.н., профессор, директор Научно-исследовательского медико-стоматологического института, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии
  • 1 МГМСУ им. А.И. Евдокимова

Abstract

Modeling of bacterial adhesion, colonization and biological degradation in samples of basic orthopedic polymers in vitro and study the protective properties of the coating, «armor», produced by the method of ion-plasma deposition of silicon carbide, have shown that the coating «armor» of silicon carbide significantly reduces the level of primary microbial adhesion clinically relevant strains inhabiting the mouth. All test samples of basic prosthetic dental plastics susceptible to microbial colonization of the representatives of the gram-positive coccal flora, Gram-negative bacteria periodontal pathogenic group yeast genus Candida. Initial microbial adhesion and subsequent biofilm formation significantly different in different groups of material (plastic, acrylic, polyurethane, silicone) that is determined by the physicochemical properties of polymers and adhesive ability of various microbial species. Application of new technology coating of silicon carbide «armor» significantly reduces the microbial processes of adhesion, colonization and prevents subsequent biodestruction that allows us to consider it as an important protective component of the prosthesis.

Key words:

bacterial adhesion, colonization, biodestruction, basic orthopedic polymers, silicon carbide coating

For Citation

[1]
Voronov I.A., Ippolitov E.V., Tsarev V.N. Confirmation of protective characteristics of new coating made of silicon carbide “Shell” in terms of modeling microbial adhesion, colonization and biodestruction based on basic orthopaedic polymers. Clinical Dentistry (Russia).  2016; 1 (77): 60—65

References

  1. Автандилов Г.А. Биодеструкция зубных протезов из полимерных материалов: экспериментальное исследование: автореф. дис. … к.м.н. - М., 2013. - 24 с.
  2. Автандилов Г.А., Воронов И.А., Лебеденко И.Ю. и др. Стафилококки в ротовой полости и их роль в биодеструкции съемных неметаллических протезов. - Российский стоматологический журнал. - 2015; 1: 14-20.
  3. Арутюнов С.Д., Царев В.Н., Ипполитов Е.В. и др. Формирование биопленки на временных зубных протезах: соотношение процессов первичной микробной адгезии, коагрегации и колонизации. - Стоматология. - 2012; 5 (91): 5-10.
  4. Воронов И.А., Митрофанов Е.А., Калинин А.Л. и др. Разработка нового покрытия из карбида кремния для защиты зубных протезов от биодеструкции. - Российский стоматологический журнал. - 2014; 1: 4-9.
  5. Давыдова М.М., Плахтий Л.Я., Царев В.Н. Экспериментальные методы изучения адгезии микроорганизмов к стоматологическим материалам. - Царев В.Н. (ред.). Микробиология, вирусология и иммунология полости рта. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. - С. 260-266.
  6. Зайченко О.В., Новикова Н.Д., Ильин В.К. Оценка колонизации акриловых пластмасс, используемых при зубном протезировании, условно-патогенными микроорганизмами в эксперименте in vitro. - Российский стоматологический журнал. - 2005; 3: 19-22.
  7. Диденко Л.В., Автандилов Г.А., Царев В.Н. и др. Микробная колонизация и формирование биопленок на полимерных материалах медицинского назначения как основа персистенции микроорганизмов при заболеваниях полости рта. - ЖМЭИ. - 2015; 5: 64-9.
  8. Лебеденко И.Ю., Воронов И.А. Оценка защитных свойств покрытия «Панцирь» из карбида кремния от потенциально опасных продуктов миграции из стоматологических пластмасс «Quattro Ti» и «Molloplast-B» для базиса протезов. - Российский стоматологический журнал. - 2014; 6: 4-8.
  9. Калинин А.Л., Митрофанов Е.А., Симакин С.Б. Способ формирования тонкопленочного защитного покрытия на базисах съемных зубных протезов, обтураторах и компонентах челюстно-лицевых протезов. - Пат. № 2540227 Российская Федерация, заявка № 2013127770/02 от 19.06.2013 г. - http://www.findpatent.ru/patent/254/2540227.html
  10. Царев В.Н., Ипполитов Е.В., Трефилов А.Г., Арутюнов С.Д., Пивоваров А.А. Особенности адгезии анаэробных пародонтопатогенных бактерий и грибов С. аlbicans к экспериментальным образцам базисной стоматологической пластмассы в зависимости от шероховатости поверхности и способа полировки. - ЖМЭИ. - 2014; 6: 21-7.
  11. Aspenberg P. Benign response to particles of diamond and SiC: bone chamber studies of new joint replacement coating materials in rabbits. - Biomaterials. - 1996; 8: 807-12.
  12. Coletti C. Culture of mammalian cells on single crystal SiC substrates. - Mater Res Soc Symp Proc. - 2006; 950.
  13. González P. New biomorphic SiC ceramics coated with bioactive glass for biomedical applications. - Biomaterials. - 2003; 26: 4827-32.
  14. Harder C., Rzany A., Schaldach M. Coating of vascular stents with antithrombogenic amorphous silicon carbide. - Prog Biomed Res. - 1999; 4: 71-7.
  15. Kim H.-W. Hydroxyapatite coating on titanium substrate with titania buffer layer processed by sol-gel method. - Biomaterials. - 2004; 13: 2533-8.
  16. Nordsletten L. Human monocytes stimulation by particles of hydroxyapatite, silicon carbide and diamond: in vitro studies of new prosthesis coatings. - Biomaterials. - 1996; 15: 1521-7.
  17. Saddow S.E. Biocompatible sol-gel based nanostructured hydroxyapatite coatings on nano-porous SiC. In: Silicon Carbide Biotechnology. - Elsevier, 2012. - P. 333-349

Downloads

Published on

March 1, 2016