De abstracte Achtergrond
zacht weefsel rondom implantaten een barrière tussen de orale omgeving en peri-implantaat bot en vormt een cruciale factor voor succes op lange termijn van de behandeling is de ontwikkeling van een goede abutment /zacht weefsel afdichting. Sol-gel afgeleide nanoporeuze TiO
2 bekledingen is aangetoond dat zacht weefsel attachment maar hun effect op de adhesie en biofilmvorming door orale bacteriën verbeteren is niet bekend.
Werkwijzen
We hebben onderzocht hoe de eigenschappen van oppervlakken die mogen worden gebruikt op landhoofden: gedraaid titanium, sol-gel nanoporeuze TiO 2 gecoate oppervlakken en geanodiseerd Ca 2 + gemodificeerde oppervlakken, van invloed op de vorming van biofilm door twee vroege kolonisten van de mondholte: Streptococcus sanguinis Kopen en Actinomyces naeslundii
. De bacteriën werden gedetecteerd onder toepassing van 16S rRNA fluorescentie in situ hybridisatie
met confocale laser scanning microscopie.
Resultaten
interferometrie en atomic force microscopie toonde alle oppervlakken glad zijn (S a ≤ 0,22 urn) . Incubatie met een consortium van S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
toonde geen verschillen in de hechting tussen de oppervlakken meer dan 2 uur. Na 14 uur werd het niveau van biofilmgroei laag was en opnieuw geen verschillen tussen de oppervlakken werden gezien. De aanwezigheid van speeksel verhoogde de biofilm biovolume van S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
tienvoudige in vergelijking met toen speeksel afwezig was en dit was te wijten aan verhoogde adhesie plaats van biofilm groei.
Conclusies
nano-topografische modificatie van gladde titanium oppervlakken had geen effect op de adhesie of de vorming van biofilm vroege S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
tegenover bleek oppervlakken of patiënten behandeld met anodische oxidatie in aanwezigheid van Ca 2+. De aanwezigheid van speeksel leidde tot een significant grotere biofilm biovolume maar geen significante verschillen waargenomen tussen de testoppervlakken. Deze gegevens suggereren derhalve dat modificatie met sol-gel afgeleide nanoporeuze TiO 2, waarvan is aangetoond dat osseointegratie en zacht weefsel genezing in vivo
verbeteren, niet groter biofilmvorming door twee orale commensale geteste soorten dan veroorzaken . de andere oppervlakken
Electronic aanvullend materiaal
de online versie van dit artikel (doi:. 10 1186 /1472-6831-11-8) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor geautoriseerde gebruikers is
. achtergrond
Titanium implantaten worden gewoonlijk gebruikt om verloren tanden te vervangen en veel werk is gericht op het optimaliseren van de fysisch-chemische en mechanische eigenschappen van implantaatmaterialen hun integratie gastheerbot en zacht weefsel verbeteren. Het zachte weefsel bekleding om tandheelkundige implantaten dient als een beschermende afdichting tussen de orale omgeving en de onderliggende peri-implantaat bot en een factor voorgesteld van belang voor de langdurige therapeutisch succes implantaat therapie te zijn, is het ontwikkelen van een goede abutment /soft -Tissue afdichting [1]. Verschillende oppervlakmodificaties implantaten, met inbegrip van micro-topografische en chemische oppervlaktebehandeling veranderingen, werden onderzocht op hun effecten op weefselherstel en onlangs is de aandacht zich tot modificaties op nanometer resolutieniveau [2]. Nanofeatured oppervlakken worden beschouwd als die met structuren kleiner dan 100 nm in ten minste één dimensie, en nanofeatures zijn gekarakteriseerd op ten minste vier in de handel verkrijgbare implantaten [3]. Sol-gel afgeleide nanoporeuze TiO 2 bekledingen is aangetoond dat zacht weefsel attachment verbeteren bij ratten en honden modellen [4-6] en een experimentele studie in menselijke aangegeven dat een aanzienlijk groter deel van mondslijmvlies in contact met een nanoporeuze TiO 2 oppervlak dan bij een niet-gemodificeerde oppervlakken [7].
oppervlakken in de mondholte snel bedekt met een vlies van proteïnen en glycoproteïnen verkregen uit speeksel en gingivale creviculaire vloeistof en uitgescheiden microbiële producten [8] . De samenstelling, evenals de configuratie en de dichtheid van de eiwitten in het vlies, is grotendeels afhankelijk van de fysische en chemische aard van de ondergrond en daarmee de eigenschappen van het oppervlak invloed bacteriële hechting hoewel het vlies. Talrijke micro-organismen in het plankton fase worden naar het oppervlak, maar het is de eigenschappen van de conditionering film met hechtingseigenschappen bacteriën die welke organismen hechten en initiëren biofilmvorming. Biofilmvorming op tandoppervlakken wordt geïnitieerd door de hechting van de vroege kolonisten, zoals S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
[9]. De eerste kolonisten het bevorderen van de hechting van de secundaire kolonisatoren door co-aggregatie en microbiële interacties die leiden tot rijping van de biofilm [10]. De microbiota van gezonde implantaten wordt gedacht vergelijkbaar met die gezien op tandoppervlakken [11, 12] en Streptococcus
spp te zijn. en Actinomyces naeslundii
zijn geïdentificeerd als vroeg kolonisten op een reeks van het implantaat materiaal oppervlakken in vivo
[13]. Zoals het geval voor tandplaque, het vermogen tot groei en metabolisme ecologische determinanten van overleving en persistentie van orale bacteriën op tandheelkundig implantaat oppervlakken. Vermenigvuldiging en metabolisme van hechtende micro-organismen uiteindelijk tot de ontwikkeling van een structureel georganiseerde microbiële gemeenschap die in een staat van evenwicht met de host [14]. Orale ziekten kan optreden wanneer lokale milieufactoren in de biofilm de selectie en verrijking van vermoedelijke pathogenen die in zijn bezit microbiota aldus een ontstekingsreactie induceren progressieve botresorptie bij tandheelkundige implantaten initiëren rijden [15]. Heb Geruwde titanium steunoppervlakken aangetoond om plaquevorming in vivo
[16] te verhogen. Maar in vergelijking, glad aanliggende oppervlakken met oppervlakteruwheid waarden van & lt; 0,3 μ m geen reclame biofilmvorming in vivo
dezelfde mate [17]. Gladde, draaide (TU) titanium, nanoporeuze TiO 2 gecoat (SG) en geanodiseerde Ca 2+ gewijzigd (OC) oppervlakken zijn allemaal geschikt gebleken voor osseointegratie evenals zacht weefsel genezing [7 te zijn, 18, 19]. In deze studie tonen we aan dat er geen significante verschillen in de vroege vorming van biofilm S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
, de volgende drie gladde oppervlakken. De aanwezigheid van speeksel geleid tot ontwikkeling van een significant grotere biofilm biovolume deze twee kolonisators op alle oppervlakken dan wanneer speeksel niet aanwezig was.
Werkwijzen Bereiding van titanium oppervlakken
Commercieel zuiver titaan bleek discs (graad 4), met een diameter van 8 mm en een middengat, werden verdeeld in vier groepen. De originele draaide schijven dienden als controles (TU) en de andere groepen werden elk aangepast op drie verschillende manieren: sol-gel behandeling een nanoporeuze TiO 2 laag (SG) te creëren, met warmte behandeld op een vergelijkbare manier de sol-gel behandelde schijven (HT), of anodisch geoxideerd en calcium behandelde (OC)
voor de sol-gel behandeling (SG), schijven werden gereinigd in een basische waterstofperoxideoplossing (H 2O;. 30 % H 2O 2, en 25% NH 4OH in de verhouding 5: 1: 1) bij 85 ° C gedurende vijf minuten. Na een uitgebreide spoelen in gedestilleerd water, werden schijven in stromende N 2 gedroogd. De sol werd bereid door oplossing van 1 [10,22 g tetraisopropylorthotitanate, (Merck, Hohenbrunn, Duitsland), opgelost in 15 ml ethanol] met oplossing 2 [15 ml ethanol, 170 ui H 2O en 840 gl HNO 3 ]. Na mengen gedurende één uur werd 100 pl PEG 400 (Merck, Hohenbrunn, Duitsland) toegevoegd en de oplossing krachtig geroerd. De heldere sol werd bij kamertemperatuur bewaard bij het ouder worden en de dip-coating proces. Dompelen werd uitgevoerd met behulp van een computergestuurde stappenmotor podium met een dompelen snelheid van 30 mm /min, en de schijven werden in een oven gesinterd bij 500 ° C (lucht) gedurende 30 minuten. Na het verwarmen werden de schijven ultrasoon gereinigd in ethanol gedurende vier minuten en tenslotte gedroogd in stromende N 2. De warmte-behandelde oppervlakken (HT) die diende als controle voor de SG oppervlakken werden gesinterd bij 500 ° C (lucht) zoals hierboven beschreven. Het anodisch geoxideerd en opgenomen calcium (OC) oppervlakken werden bereid door anodische oxidatie met een elektrolyt, bestaande uit natriumglycerofosfaat hydraat (C 3 H 6 (OH) 2PO 4Na 2 × H 2O) en calciumacetaat (Ca (CH 3COO) 2) [20, 21].
Analyse van titanium oppervlakken Belgique Om oppervlakteruwheid op de micrometer niveau te onderzoeken, drie schijfjes elk oppervlak onderzocht op tien plaatsen met een optische interferometer (MicroXamTM, phaseshift, Tucson, USA). Elke meting werd uitgevoerd over een 200 × 260 micrometer gebied. Een high-pass Gaussiaanse filter (50 x 50 um) werd gebruikt om afzonderlijke ruwheid van vormfouten en golving [22]. De evaluatie werd uitgevoerd met de Surfascan software en de beelden werden geproduceerd met behulp van SPIP ™ (Scanning Probe Image Processor, Afbeelding Metrologie, Denemarken). Drie verschillende driedimensionale parameters werden gebruikt om het oppervlak te karakteriseren: gemiddelde lengte afwijking [S a (um)], een ruimtelijke parameter - dichtheid toppen [S ds (1 /um 2)] en een hybride parameter met inbegrip van variatie in hoogte en ruimtelijke richting [S dr (%)]. Ondernemingen de topografie van model silica oppervlakken-dip bekleed als voor de SG oppervlakken, werd gekarakteriseerd met behulp van atomic force microscopy (AFM 3100 , NanoScope III, Digital Instruments). De topografie karakteriseren op nanometer resolutieniveau, de tweedimensionale oppervlak parameter gemiddelde lengte deviatie [R a (nm)], werd toegepast. Dikte van de SG coating werd gemeten met null ellipsometrie bij λ = 632 nm (Auto-El-III, Rudolph Research, USA). De veronderstelde brekingsindex van TiO 2 in Anastase kristalstructuur was n = 2,49.
Bacteriële stammen en cultuur
Voor biofilm assays de mondelinge type stam Streptococcus sanguinis
ATCC 10556 en Actinomyces naeslundii
geïsoleerde van tandaanslag [23] gebruikt. Alle stammen werden routinematig gehouden op agar of in Todd-Hewitt-bouillon (TH) bij 37 ° C in 5% CO 2.
Assay voor adhesie en vorming van biofilm vroege
Vlak voor bacteriële inoculatie schijven waren schoongemaakt in een ultrasoon bad met Extran MA01 ® (Merck, Darmstadt, Duitsland) verdund 1:40 in gedestilleerd water, behandeld met ethanol, en geplaatst in polystyreen 6-well (platte bodem) titer platen (multiwell ™, Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA). Overnacht bouillon kweken werden 1:50 verdund in verse, voorverwarmde Todd Hewitt bouillon bij 37 ° C in 5% CO 2 en uitgegroeid tot het midden van de exponentiële groei fase (OD 600 nm≈0.6). Kweken werden vervolgens verdund tot eindconcentraties te geven van ongeveer 1 × 10 8 cellen /ml voor S. sanguinis Kopen en 1 x 10 7 cellen /ml voor A. naeslundii
. 1,5 ml van S. sanguinis
en 4,5 ml van A. naeslundii
suspensies werden vervolgens geënt in de putten. De microtiterplaat werd afgedicht met paraffine band en geïncubeerd bij 37 ° C op een roterende schudinrichting bij 300 rpm in 5% CO 2. Na incubatie gedurende 2 en 14 uur werden de oppervlakken driemaal met 10 mM kaliumfosfaatbuffer, pH 7,5 (PBS) om losjes gebonden cellen te verwijderen gespoeld. De hechtende bacteriën werden gefixeerd in 4% paraformaldehyde gedurende 16S rRNA hybridisatie. Alle biofilm experimenten gebruikten onafhankelijk bacterieculturen drie keer voor elk oppervlak uitgevoerd.
Voor het speeksel experimenten werd niet gestimuleerd speeksel verzameld van een gezonde vrijwilliger met goede mondhygiëne gecentrifugeerd gedurende 10 minuten mucinen en bacteriën pelleteren, en het supernatant steriel gefiltreerd (poriegrootte 0,22 um). Hoeveelheden van bacteriële suspensies (1,5 ml S. sanguinis Kopen en 4,5 ml van A. naeslundii
) werden gecentrifugeerd en de pellet geresuspendeerd in 6 ml van de steriele speeksel. Bacteriële suspensies (dat 10 7 kolonievormende eenheden per ml zoals door kweken) toegevoegd aan de putjes. Platen werden zacht geschud gedurende 14 uur bij 37 ° C in een atmosfeer van 5% CO 2. Hierna werden oppervlakken driemaal gespoeld met 3 ml PBS met 4% paraformaldehyde gefixeerd en overnacht geïncubeerd bij 4 ° C.
16S rRNA FISH en confocale laser scanning microscopie
Vast bacteriën op de schijven werden gewassen met koud , steriel PBS en onderworpen aan celmembraan permeabilisatie met 100 pl lysozym (Sigma, St Louis, MO, USA) [(70 U ul -1) in 100 mM Tris-HCl, pH 7,5 (Sigma, St Louis, MO , USA) bevattende 5 mM EDTA (Merck, Damstadt, Duitsland)] gedurende 9 minuten bij 37 ° C. Na spoelen met ultra-zuiver water, werden de bacteriën gedehydrateerd door een reeks van ethanol wasbeurten. Hybridisatiebuffer [0,9 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7,5, met 0,01% natriumdodecylsulfaat (SDS) en 25% formamide] bevattende 20 ng gelabelde oligonucleotide probe ml -1 werd gepipetteerd op de titanium schijven . De sonde cocktail bestond uit de streptokokken STR493 probe (5'-GTTAGCCGTCCCTTTCTGG-3 ') [24], groen fluorescent gelabeld met ATTO-488 om de hoeveelheid S. sanguinis
beoordelen, en een rood-gemerkte probe ATTO-565 EUB338 (5'-GCTGCCTCCCGTAGGAGT-3 ') [25] aan totale volume biofilm beoordelen. Hybridisatie werd uitgevoerd bij 47 ° C in een vochtige kamer gedurende 90 minuten. De oppervlakken werden driemaal gewassen met 20 mM Tris-HCl (pH 7,5) die 5 mM EDTA en 0,01% natriumdodecylsulfaat en tweemaal met 159 mM NaCl, 30 en 15 minuten, bij 47 ° C onder voorzichtig schudden. Tenslotte werden de titanium oppervlakken worden gewassen met ijskoude ultra-zuiver water, gemonteerd en gelijmd op glas dia's voor analyse met behulp van omgekeerde confocale laser scanning microscopie (CSLM) (Eclipse TE2000, Nikon Corporation, Tokyo, Japan). Groene fluorescentie was door een Ar laser (488 nm laser excitatie) en rode fluorescentie werd gegeven door G-HeNe laser (543 nm laser excitatie). CLSM beelden werden verkregen met een olie-immersie objectief (× 60). Elke stapel hadden een substraat dekking gebied gebied van 215 x 215 urn en de z-stap was 2 urn. Beelden werden verkregen van 15 willekeurig geselecteerde sites per disc.
Beeldanalyse
Het beeld stacks werden omgezet in TIFF-formaat en geanalyseerd met behulp van de bioImage_L software [26] om de structurele parameters van de biofilm te berekenen. S. sanguinis
neemt zowel de universele probe EUB338 (rood) (figuur 1a) en de streptococ STR493 specifieke probe (groen) (figuur 1b) en in de beelden gepresenteerd deze cellen lijken geel door co-lokalisatie van de probes (Figuur 1c). A. naeslundii
, die neemt alleen de EUB338 sonde, lijkt rood (figuur 1c). Aangezien de gebruikte software kan niet geel cellen te identificeren, de biovolume S. sanguinis
werd gekwantificeerd middels het aantal groene cellen. De biofilm biovolume van A. naeslundii
werd vervolgens indirect berekend door de S. sanguinis
(groen) biofilm biovolume van het totaal. Figuur 1 16S rRNA fluorescentie in situ hybridisatie beelden van S. sanguinis en A. naeslundii mono- en dual-species biofilms. CSLM beelden die dual-species biofilms van S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
(a) gekleurd met de rode EUB338 16S rRNA FISH probe, (b) gekleurd met de groene STR493 16S rRNA FISH probe of (c) gekleurd met beide probes. De balk geeft 4 urn
Statistische analyse
de niet-parametrische Mann-Whitney U test werd gebruikt om verschillen in biofilm biovolume tussen de test- en stuurvlakken en p-waarden & lt analyseren.; 0,05 werden significant geacht.
Resultaten en discussie
Karakterisering van het titanium oppervlakken
Karakterisatie van oppervlakte oriëntatie van interferometrie gebleken dat de nanoporeuze (SG) oppervlak en het hittebehandelde (HT) en anodisch geoxideerd Ca 2+ opgenomen (OC) oppervlakken waren isotroop terwijl de gedraaide oppervlak (TU) was anisotroop (met georiënteerde oppervlaktetopografie) (Figuur 2, linkerkolom). Metingen van oppervlakteparameters (figuur 2, rechter kolom), bleek dat de nanoporeuze (SG) oppervlak een gemiddelde oppervlaktehoogte afwijking (S a) van 0,16 ± 0,04 urn, terwijl de ontwikkelde oppervlak [27] en top dichtheid ( S ds) waren 3 ± 1% en 0,13 ± 0.005 toppen /um respectievelijk 2. Dit topografie was vergelijkbaar met die van de warmte-behandelde controle (HT) (S een 0,16 ± 0,02 urn, S dr 3 ± 1%, S ds 0,12 ± 0,007 toppen /um 2) en de gedraaide (TU) (S een 0,18 ± 0,02 pm, S dr 4 ± 1%, S ds 0,13 ± 0,022 toppen /um 2) oppervlakken. De anodische geoxideerde Ca 2+ opgenomen (OC) oppervlak was echter hogere waarden voor gemiddelde lengte deviatie (0,22 ± 0,01 pm), ontwikkeld oppervlakteverhouding (15 ± 2%) en top dichtheid (0,23 ± 0,003 toppen /um 2). Dus de OC oppervlak hadden iets groter microtopographical structuren dan de andere oppervlakken onderzocht en had een groter potentieel oppervlak voor bacteriële interacties. Ondanks de verschillen op microschaal niveau van ruwheid tussen de TU, SG en HT enerzijds en de OC oppervlak anderzijds alle werden gecategoriseerd als glad (dwz
S a & lt;. 0,5 μ m) [28]. Figuur 2 interferometrie beelden en oppervlakte-eigenschappen van de gladde titanium oppervlakken. Beelden uit interferometrie werden geproduceerd met SPIP ™. De gemiddelde hoogte afwijking (Sa), de dichtheid van de toppen (SDS) en de uitbreiding van het oppervlak (SDR) getoond voor de verschillende oppervlakken; SG (sol-gel afgeleid nanoporeuze TiO2 coating), HT (warmte-behandelde), TU (gedraaid) en OC (anodisch geoxideerd Ca2 + opgenomen) oppervlakken.
Atomic force microscopie beeldvorming aan het oppervlak van sol-gel afgeleide nanoporeuze TiO 2 oppervlakken toonde dat de deeltjes goed verspreid en georganiseerde (figuur 3). De bekleding leidde tot de vorming van nanostructuren van enkele nanometers tot 100 nm met R een 1,58 nm. De dikte van de nanoporeuze TiO 2 coating was 90 nm ± 10 nm zoals gemeten door ellipsometrie. Figuur 3 Karakterisering van de nanoporeuze TiO 2 beklede oppervlak met atomaire kracht microscopie. Een beeld representatief AFM van de nanoporeuze TiO2 gecoate oppervlak. Let op het homogeen en gelijkmatig verdeeld nanofeatures.
Eigenschappen van gladde oppervlakken hebben geen invloed op de hechting en de vorming van de vroege biofilm door S. sanguinis en A. naeslundii
Het belangrijkste doel van deze studie was om microbiële hechting aan nanoporeuze TiO 2 (SG) oppervlakken en vergelijk dit met andere gladde titanium oppervlakken gebruikt voor implantaatabutments. Het gebruikte model is compatibel met CLSM sinds de schijven op glas-dia's kunnen worden gemonteerd en direct bekeken in de microscoop. De hoeveelheid bacteriën op de oppervlakken na 2 uur incubatie werd beschouwd als het niveau van bacteriële hechting aan het oppervlak te vertegenwoordigen. Na 2 uur, A. naeslundii Kopen en S. sanguinis
waren aanwezig op alle oppervlakken als schaars verdeeld cel clusters (figuur 3b - bovenste paneel). De biofilm biovolume op de SG oppervlak vergelijkbaar met die op de HT controle en de TU oppervlak. De OC oppervlak vertoonden echter een iets hoger niveau van hechting, maar dit was niet-significant verschillend van die op de andere oppervlakken (p = 0,05) (Figuur 4a). Hieruit blijkt dat de hogere ruwheid op microschaal gezien de OC oppervlak niet voldoende om de bacteriën te beschermen tegen krachten verwijderd was. Vergelijkbare resultaten werden verkregen in een in vivo onderzoek waarbij
oppervlakken met een S a = 0,21 um vertoonden enigszins hogere niveaus van hechtende micro-organismen dan een S a in het bereik 0,05-0,13 urn [29] en een gemiddelde ruwheid hoogte (R a) van 0,2 urn is voorgesteld als een drempel voor belangrijke bacteriële hechting [17]. Het aandeel A. naeslundii
was groter dan die van S. sanguinis
van alle oppervlakken (ongeveer 85% van de biofilm biovolume) suggereert dat onder deze omstandigheden, A. naeslundii
beter kunnen toetreden dan S. sanguinis
. Figuur 4 Biofilmvorming door S. sanguinis en A. naeslundii dan 2- en 14-uur op de gladde titanium oppervlakken. (A) grafieken tonen het gemiddelde ± sd van biofilm volume gegenereerd uit drie onafhankelijke sets van experimenten. SG (sol-gel afgeleid nanoporeuze TiO2 coating), HT (warmte-behandelde), TU (gedraaid) en OC (anodisch geoxideerd en Ca2 + opgenomen). Geen significante verschillen werden waargenomen tussen de vlakken op elk tijdstip. (B) Vertegenwoordiger beelden van CSLM van 2- en 14-uurs biofilms gevisualiseerd met 16S rRNA FISH gebruik van oligonucleotide probes gericht S. sanguinis
(STR493 - groen) en alle bacteriën (EUB338 - red). Aangezien zowel de rode en de groene EUB338 STR493 sonde door S. sanguinis
werden genomen, de cellen lijken geel terwijl A. naeslundii
waarvan alleen de EUB338 sonde bevat verschijnt rood. De schaalbalken vertegenwoordigen 10 urn.
Na 14 uur bij aanwezigheid van TH groeimedium, de aangehechte bacteriën begonnen te verdelen en te groeien en de mate van microbiële dekking worden derhalve beschouwd als de eerste stadia van biofilmvorming weerspiegelen. De mate van groei gezien hier twee tot 14 uur waren laag en kan aan het feit dat bij contact met een oppervlak, planktonische bacteriën ondergaan overgang van exponentiële groei een veel tragere groeisnelheid [30]. Geen verschillen in het niveau van consistentie tussen verschillende oppervlakken worden waargenomen (figuur 4b, onderste paneel). Overeenkomstig deze waarnemingen geen verschillen in de totale biofilm biovolume tussen de vier oppervlakken gedetecteerd. Het relatieve aandeel van de S. sanguinis
was gestegen tot 31%, hoewel de niveaus nog steeds lager dan die van A. naeslundii
(69%). Ofschoon de initiële niveaus van hechting iets hoger op OC oppervlak waren, mogelijk als gevolg van het groter oppervlak, dit werd niet gesteund als biofilm begon te ontwikkelen.
Speeksel verbetert hechting van S. sanguinis en A. naeslundii in dual-species biofilms
om te onderzoeken of speeksel getroffen oppervlak hechting, S. sanguinis Kopen en A. naeslundii
in steriele speeksel werden geschorst voor de blootstelling aan de oppervlakken. Dit vergroot de hechting van beide soorten op alle oppervlakken na 2 uur (Figuur 5b, bovenste paneel). De bacteriën waren aanwezig als clusters, waarschijnlijk als gevolg van aggregatie van cellen die met speekseleiwitten. De toename was tot 11-voudig (Figuur 5a) in vergelijking met de afwezigheid van speeksel (figuur 4a) suggereert dat speeksel bevorderde de hechting van deze twee soorten. In tegenstelling tot in eerdere studies pre-coating van titanium oppervlakken met experimentele speeksel pellicles bleek de hechting van A. naeslundii
[31] niet te beïnvloeden. Dit verschil kan worden toegeschreven aan het feit dat in de studie van Lima et al
. 2008 bacteriën werden gesuspendeerd in nutriënt bouillon in plaats van speeksel. Figuur 5 biofilmvorming door S. sanguinis en A. naeslundii in aanwezigheid van speeksel dan 2 en 14 uur op de gladde titanium oppervlakken. (A) grafieken tonen het gemiddelde ± sd van biofilm volume gegenereerd uit drie onafhankelijke sets van experimenten. SG (sol-gel afgeleid nanoporeuze TiO2 coating), HT (warmte-behandelde), TU (gedraaid) en OC (anodisch geoxideerd en Ca2 + opgenomen). Geen significante verschillen werden waargenomen tussen de vlakken op elk tijdstip. (B) Vertegenwoordiger beelden van CSLM van twee- en 14-uurs biofilms gevisualiseerd met 16S rRNA FISH gebruik van oligonucleotide probes gericht Streptococcus sanguinis
(STR493 - groen) en alle bacteriën (EUB338 - red). Aangezien zowel de rode en de groene EUB338 STR493 sonde door S. sanguinis
werden genomen, de cellen lijken geel terwijl A. naeslundii
waarvan alleen de EUB338 sonde bevat verschijnt rood. De schaalbalken vertegenwoordigen 25 urn.
Na 14 uur geen belangrijke verandering werd waargenomen in de biofilm biovolume aangeeft dat geen groei in de aanwezigheid van sputum had plaatsgevonden. Echter, deze gegevens zijn waarschijnlijk de vorming van biofilm en de groei in vivo
onderschatten omdat in biofilms op tandheelkundig implantaat oppervlakken aanwerving van een reeks andere bacteriesoorten zou toestaan dat een gecoördineerde actie om speeksel glycoproteïnen degraderen en dus voedingsstoffen voor de groei [32] . De verschillende oppervlakken vertoonden geen verschillen in de totale biofilm biovolume (p & lt 0,05). En het aandeel van de bacteriële species was vergelijkbaar bij zowel 2 en 14 uur, met A. naeslundii
vormt ongeveer 80% van de biovolume
de hier gebruikte model kon de verschillende oppervlakken te testen in de aanwezigheid van sputum. Het gebruik van 16S rRNA FISH maakt de ontdekking van interspecies variaties in adhesie en groei en de ruimtelijke relaties tussen bacteriën op verschillende ondergronden. Bovendien uitgebreide spoelen tijdens het 16S rRNA FISH procedure garandeert dat alleen werkelijk gehecht bacteriën op het oppervlak tijdens kwantificering zijn. Een nadeel van het model is dat de zacht schudden hier mag evenwel niet exact de afschuifkrachten aanwezig in een blootgestelde oppervlak in de mondholte. Dit kan echter worden overwonnen door het gebruik van een stroom-kamer model [33].
Conclusies
Nano-topografische modificatie van gladde titanium oppervlakken hebben significant grotere adhesie en vorming van biofilm niet veroorzaken bij S. sanguinis
en A. naeslundii in vitro
dan werd gevonden op draaide oppervlakken of diegenen behandeld met Ca 2 + incorporatie tijdens anodeoxydatie. In aanwezigheid van speeksel werd adhesie verhoogd meer dan tienvoudig ten opzichte van de afwezigheid van speeksel en geen verschillen werden gezien tussen de oppervlakken. Deze gegevens suggereren dat modificatie met sol-gel afgeleide nanoporeuze TiO 2, waarvan is aangetoond dat zacht weefsel genezing in vivo
verbeteren, niet leidt tot grotere adhesie en initiële biofilmvorming door beide commensale geteste soorten dan de andere oppervlakken. Het kan echter niet uitgesloten is dat gedurende een langere tijdsperiode in aanwezigheid van andere bacteriële species, grotere verschillen in biofilmvorming op de verschillende oppervlakken Blijkens Nederlands Lijst van afkortingen
CLSM.
confocale laser scanning micrscopy
PBS:
10 mM kaliumfosfaatbuffer, pH 7,5
FISH:
fluorescentie in situ
hybridisatie
TU:
draaide oppervlakken
OC:
anodisch geoxideerd Ca 2 + opgenomen oppervlakken
SG:
sol-gel afgeleid nanoporeuze TiO 2 gecoate oppervlakken
HT:
warmtebehandelde oppervlakken.
verklaringen
Dankwoord Inloggen Deze studie werd ondersteund door de Zweedse Dental Society, de Hjalmar Svensson Research Foundation, de Zweedse Research Council (AW) en de Knowledge Foundation, Zweden.
Authors 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen
Hieronder staan de links naar de auteurs oorspronkelijke ingediende dossiers voor afbeeldingen. 'Originele bestand voor figuur 1 12903_2010_176_MOESM2_ESM.jpeg Authors' 12903_2010_176_MOESM1_ESM.jpeg Auteurs originele bestand voor figuur 2 12903_2010_176_MOESM3_ESM.jpeg Authors 'originele bestand voor figuur 3 12903_2010_176_MOESM4_ESM.jpeg Authors' oorspronkelijke bestand voor originele bestand figuur 4 12903_2010_176_MOESM5_ESM.jpeg Authors 'voor figuur 5 tegenstrijdige belangen Ondernemingen de auteurs verklaren dat ze geen concurrerende belangen. bijdragen
Authors '
VF deelgenomen aan de planning van de studie, verricht het grootste deel van het laboratorium werk, en nam deel aan de data-analyse en het opstellen van het manuscript. PL bereidde de sol-gel afgeleide oppervlakken en nam deel aan het opstellen van het manuscript. AW deel aan de studie planning en het opstellen van het manuscript. LCP heeft deelgenomen aan de experimentele opzet en het opstellen van het manuscript. GS deelnamen aan studie design, data-analyse en het opstellen van het manuscript. JRD deelgenomen aan data-analyse en het opstellen van het manuscript. Alle auteurs hebben gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.
