Dental and Medical Problems

Dent. Med. Probl.
Index Copernicus (ICV 2019) – 118.76
MNiSW – 20
CiteScore (2020) – 1.2
Average rejection rate (2020) – 88.71%
ISSN 1644-387X (print)
ISSN 2300-9020 (online)
Periodicity – quarterly

Download PDF

Dental and Medical Problems

2009, vol. 46, nr 4, October-December, p. 424–430

Publication type: original article

Language: Polish

Badanie adhezji bakterii do stopu kobaltowo−chromowego pokrytego warstwą węgla nanokrystalicznego

Evaluation of Bacterial Adhesion to Nanocrystalline Diamond Coated Cobalt−Chromium Dental Alloy

Monika Łukomska−Szymańska1,, Marcin Cajdler2,, Leszek Klimek3,, Leszek Klimek4,, Jerzy Sokołowski1,

1 Zakład Propedeutyki i Diagnostyki Stomatologicznej Katedry Stomatologii Ogólnej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

2 Zakład Protetyki Stomatologicznej Katedry Protetyki Stomatologicznej i Zaburzeń Czynnościowych Narządu Żucia Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

3 Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej

4 Zakład Biofizyki Katedry Nauk Podstawowych i Przedklinicznych Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

Streszczenie

Wprowadzenie. Magazynowanie resztek pokarmu oraz nagromadzenie się bakterii na dośluzówkowej powierzchni protezy i tworzenie się na nich błony biologicznej mogą powodować stany zapalne obszarów błony śluzowej. Wydaje się, że nowatorskim rozwiązaniem zmierzającym do ograniczenia adhezji bakterii do stopów dentystycznych jest pokrycie ich powierzchni warstwami ochronnymi, a zwłaszcza warstwami węglowymi.
Cel pracy. Ocena wpływu warstw węgla nanokrystalicznego (NCD) na stopień kolonizacji przez bakterie odlewów wykonanych ze stopów kobaltowo−chromowych (CoCr) stosowanych do wykonywania metalowych części protez szkieletowych.
Materiał i metody. Do badania adhezji bakterii zastosowano próbki wykonane ze stopu Wironit® Extrahart pokryte warstwą NCD. Oceny adhezji dokonano na podstawie liczebności bakterii na powierzchni próbek (badanie SEM).
Wyniki. Liczba bakterii na powierzchni stopu CoCr pokrytego warstwą NCD była mniejsza w porównaniu ze stopem bez warstwy.
Wnioski. Warstwa diamentu nanokrystalicznego wytworzona na powierzchni odlewów ze stopu Wironit Ekstrahart stwarza mniej korzystne warunki do kolonizacji powierzchni przez bakterie w stosunku do odlewów bez warstwy.

Abstract

Background. Food debris retention as well as bacteria proliferation on denture base surface and biofilm build−up can cause mucositis. Dental alloy coating with protective layers, especially with carbon layers, seems to be an innovative solution that can limit bacteria adhesion to dental alloys.
Objectives. The aim of the study was to evaluate the influence of NCD layers on the bacterial colonization on prosthodontic cobalt−chromium (CoCr) alloy.
Material and Methods. Samples made of Wironit® Extrahart alloy coated with NCD layers were used in these studies. The bacterial adhesion was evaluated on the basis on the bacteria quantity on the sample surface (SEM evaluation).
Results. The bacteria quantity on the NCD−coated CoCr alloy surface was smaller in comparison to the samples without layer.
Conclusion. The NCD layer deposited on the Wironit Ekstrahart alloy surface creates less favorable conditions for bacterial colonization comparing to alloy without NCD coating.

Słowa kluczowe

stopy protetyczne, adhezja bakterii, warstwy węgla nanokrystalicznego, NCD

Key words

dental alloys, bacterial adhesion, nanocrystalline diamond coated

References (23)

  1. LITTLE J., LEE J.S., REVIE R.W.: Microbilologically influenced corrosion. Wiley series in corrosion. Hoboken N.J.: Wiley; Chichester: John Wiley 2007, 279.
  2. KWIATKOWSKA H., WICHARY H.: Korozja mikrobiologiczna w systemach technicznych. Ochrona przed Korozją 2001, 6, 148–151.
  3. JONES M.I., MCCOLL I.R., GRANT D.M., PARKER K.G., PARKER T.L.: Protein adsorption and platelet attachment and activation, on TiN, TiC, and DLC coatings on titanium for cardiovascular applications. J. Biomed. Mater. Res. 2000, 52, 413–421.
  4. MITURA S., MITURA A., NIEDZIELSKI P., COUVRAT P.: Nanocrystalline diamond coatings; Chaos, Solitons & Fractals, 1999, 10, 2165–2176.
  5. COUVRAT P., DENIS M., LANGER M., MITURA S., NIEDZIELSKI P., MARCINIAK J.: The corrosion tests of amorphous carbon coatings deposited by r. f. dense plasma onto steel with different chromium contents. Diam. Relat. Mater. 1995, 4, 1251–1254.
  6. KLIMEK L.: Wykorzystanie nowoczesnych metod inżynierii materiałowej w badaniach biomedycznych. Praca habilitacyjna, UM w Łodzi, 2005, 230.
  7. HJOTRSO M.A.: Roos J: Cell adhesion. Marcel Dekker, New York, 1995, 273.
  8. KAYSER F.H., BIENZ K.A., ECKERT J., ZINKERNAGEL R.M.: Medical microbiology. Thieme Verlag, Stuttgart, New York, Georg 2006, 698.
  9. EICHNER K.: Kronenrand und Paradontium. Dtsch. Zahnarzt. Z. 1989, 44, 737–741.
  10. TEJCHMAN H.: Wpływ Gram−ujemnych pałeczek na stan przyzębia pacjentów leczonych protetycznie koronami. Prot. Stomatol. 1983, 224–226.
  11. TEJCHMAN H.: Wpływ na dziąsło brzeżne niektórych materiałów stosowanych do wykonania koron protetycznych. Prot. Stomatol. 1984, 34, 187–196.
  12. HILTBERT L.R., BAGGE−RAVN D., KOLD J., GRAM L.: Infuence of surface roughness of stainless steel on microbial adhesion and corrosion resistance. Int. Biodeter. Biodegr. 2003, 52, 175–185.
  13. TAYLOR R., MARYAN C., VERRRAN J.: Retention of oral microorganisms on kobalt−chromium alloy and dental acrylic resin with different surface finishes. J. Prosthet. Dent. 1998, 80, 592–597.
  14. SZYMAŃSKI W.: Badanie biofilmu bakteryjnego na powierzchniach biomateriałów. Praca doktorska, Politechnika Łódzka 2008.
  15. KAWAI K., URANO M., EBISU S.: Effect of surface roughness of porcelan on adhezion of bacteria and their synthesis glucans. J. Prosthet. Dent. 2000, 83, 664–667.
  16. DELIGIANNI D.D., KATSALA N., LADAS S., SOTIROPOULOU D., AMEDEE J., MISSIRLIS Y.F.: Effect of surface roughness of the titanium alloy Ti−6Al−4V on human bone marrow cell response and on protein adsorption. Biomaterials 2001a, 22, 1241–1251.
  17. AN Y.H., FRIEDMAN R.J.: Concise review of mechanism of bacterial adhesion to biomaterial surface. J. Biomed. Mater. Res. 1998, 43, 338–348.
  18. VALCARCE M.B., BUSALMEN J.P., DE SÁNCHEZ S.R.: The influence of the surface condition on the adhesion of Pseudomonas fluorescens ATCC (17552) to copper and aluminum brass. Int. Biodeter. Biodegr. 2001, 50, 61–66.
  19. VAN LOOSDRECHT M.C., LYKLEMA J., NORDE W., SCHRAA G., ZEHNDER A.J.: The role of bacterial cell wall hydrophobicity in adhesion. Appl. Environ. Microbiol. 1987, 53, 1893–1897.
  20. SHARMA P.K., RAO K.H.: Analysis of different approaches for evaluation of surface energy of microbial cells by contact angle goniometry. Adv. Colloid Interface Sc. 2002, 98, 341–463.
  21. KAMIŃSKA P., SYREK, NOSAL A., GAZICKI−LIPMAN M., SZYMANOWSKI H., WALKOWIAK B.: Blood plasma protein adsorption to parylene surface examined with SPR technology. Vacuum and plasma surface engineering. International Conference. Book of Abstracts. Liberec 2007, 77–78.
  22. LAURENT F., GROSGOGEAT B., RECLARU L., DALARD F., LISSAC M.: Comparison of corrosion behaviour in presence of oral bacteria. Biomaterials 2001, 22, 2273–2282.
  23. JAKUBOWSKI W., BARTOSZ G., NIEDZIELSKI P., SZYMAŃSKI W., WALKOWIAK B.: Nanocrystalline diamond surface is resistant to bacterial colonization. Diam. Relat. Mater. 2004, 13, 1761–1763.