MASARYKOVA UNIVERZITA

Přírodovědecká fakulta

BA PRÁCE Vliv povrchové energie zubních materiálů na depozici

mikrobiálního plaku

Brno 2006 Ema Jančářová

KALÁŘSKÁ

Vysoká škola: Masarykova univerzita

ědecká

Akademický rok: 2005/2006

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

Obor: Biofyzika

lního plaku

plaku naentě (obecně thakrylát, bis-arianty těchto

stalo několik diskrétních hodnot čení a tím i povrchové energie materiálů. Na vyleštěný

zice, které se kvantitativně a statisticky vyhodnotí. Dalším povrchem jako plnivo do zubních materiálů a

povrch vybrané keramiky. Bude sledována kinetika depozice (primární kolonizace, nevratná adsorpce, atd.) a její mechanismus v závislosti na morfologii bakterií.

ové, PhD. thesis, Chemická fakulta VUT, Brno

e:

tterl, DrSc.

Biofyzikální ústav AV ČR

Konzultant: Prof. RNDr. Josef Jančář, CSc.

Chemická fakulta VUT v Brně

Fakulta: Přírodov

Sekce: Fyzika

Student: Ema Jančářová

Název tématu: Vliv povrchové energie zubních materiálů na depozici mikrobiá

Zásady pro vypracování:

Porovnání adsorpce vybraných bakteriálních kmenů přítomných v orálním polymerní komponentu zubních výplňových materiálů. V této kompondimethakryláty) se bude měnit složení směsi monomerů (triethylenglykol dimeGMA, urethane dimethakrylát, diurethanedimethakrylát, různě substituované vmonomerů, atd.) a jejich hydrofobicita tak, aby se dostatického a dynamického úhlu smápovrch se provedou depoby byl povrch destičky ze skla, které se po namletí používá

Seznam odborné literatury: Mgr. Stanislava Matal

Vedoucí bakalářské prácProf. RNDr. Vladimír Ve

ypracována samostatně, a že všechny použité literární zdroje jsou správně citovány. Tato práce je z hlediska obsahu majetkem Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity a může být využita ke komer účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana PřF M

........................................

podpis

PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych ráda vyjádřila své díky prof. Vetterlovi a prof. Jančářovi za ochotu, laskavost a cenné rady při zpracování této bakalářské práce. Dále bych chtěla poděkovat Mgr. Evě Mravčákové za pomoc s experimentální částí této práce.

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že bakalářská práce byla v

čnímU.

OBSAH

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE 2

SOUHRN 6

1. ÚVOD 7

2. TEORETICKÁ ČÁST 9

2.1. STŘEDÍ ÚSTNÍ DUTINY 9 1 9 2 9

10 4 10

IKROFLÓRA DUTIN 1 2 12

14 1 14 2 15

1 15 2 18 21 1 21

HAKRYLÁTY 22 24

2.5.4. KONEČNÁ ÚPRAVA ZUBNÍCH KOMPOZITŮ 27 DENTÁLNÍ AMALGÁM 27

PRO

2.1. . DUTINA ÚSTNÍ

2.1. . ZUBY

2.1.3. SLINA (SALIVA)

2.1. . POTRAVA

2.2. M Y ÚSTNÍ 11

2.2. . ROD STREPTOCOCCUS 11

2.2. . SOUČASNÁ KLASIFIKACE STREPTOKOKŮ – HLAVNÍ SKUPINY

2.3. HYDROFOBICITA

2.3. . MIKROBIÁLNÍ ADHEZE K UHLOVODÍKŮM (MATH)

2.3. . KONTAKTNÍ ÚHLY A BUNĚČNÁ HYDROFOBICITA

2.4. KOLONIZACE ÚSTNÍCH POVRCHŮ 15

2.4. . ADHEZE MIKROORGANISMŮ

2.4. . DENTÁLNÍ PLAK A JEHO AKUMULACE

2.5. MATERIÁLY VE STOMATOLOGII

2.5. . POLYMERY VE STOMATOLOGII

2.5.2. DIMET

2.5.3. KOMPOZITY VE STOMATOLOGII

2.5.5. 3. CÍL PRÁCE 28

4. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST 29

4.1.1. OŽIVOVÁNÍ LYOFILIZOVANÝCH KULTUR 29 4.1.2. PŘÍPRAVA PŮD 29 4.2. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE 29 4.3. PŘÍSTROJE 29 4.4. POUŽITÉ DENTÁLNÍ MATERIÁLY 30 4.5. KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ MIKROBIÁLNÍHO PLAKU 30

4.1. POUŽITÉ MIKROORGANISMY 29

- 4 -

OBSAH

4.5. .1 30 32

32 32

KJELDAHLOVA METODA 30

4.5.2. FOTOMETRICKÁ METODA S NESSLEROVÝM ČINIDLEM

4.6. STANOVENÍ HYDROFOBICITY BAKTERIÁLNÍCH POVRCHŮ

4.7. STANOVENÍ VOLNÉ POVRCHOVÉ ENERGIE MATERIÁLŮ

4.7.1. MĚŘENÍ KONTAKTNÍCH ÚHLŮ

5. VÝSLEDKY A DISKUSE 34

34 38

DIUM TVORBY PLAKU NA VYBRANÝCH DENTÁLNÍCH MATERIÁLECH 39

6.

5.1. VOLNÁ POVRCHOVÁ ENERGIE(γ)

5.2. STANOVENÍ HYDROFOBICITY BUNĚČNÝCH POVRCHŮ

5.3. STU

5.4. ZÁVISLOST NÁRŮSTŮ NA POVRCHOVÉ ENERGII 41

ZÁVĚR 43

7. LITERATURA 44

- 5 -

SOUHRN

SOUHRN

Steptococcus materiálů, u h povrchů je

itým faktorem v adherenci a pozdějším rozmnožování mikroorganismů na pevných po ě hydrofobní

vající volná ie. Jako referenční materiál byl zvolen amalgám, běžně používaný ve

ů na depozici

Na materiály byly provedeny depozice modelových organismů, které byly kvantitativně vyhodnoceny Kjeldahlovou metodou. Hydrofobicita buněčného povrchu byla stanovena jako mikrobiální adheze k uhlovodíkům.

us mitis and

hobicity. Cell oliferation of

S.m

rface energy malgam was selected as a referential material, as it is frequently used in common

practice in dentistry. The influence of dental material surface energy on the deposition of microbial plaque was studied.

A deposit of the model organisms was made on the materials, and was quantified using Kjeldahl´s method. Cell surface hydrophobicity was measured as microbial adhesion to hydrocarbons.

Zkoumala se sorpce modelových mikroorganismů Streptococcus mitis a salivarius přítomných v orálním plaku na polymerní komponentu výplňovýchnichž se měnilo složení a tím pádem hydrofobicita. Hyrofobicita buněčnýcdůlež

vrších. S.salivarius je kmen extrémně hydrofobní (94%) a S.salivarius mírn(73%).

U zvolených materiálů byly zjištěny kontaktní úhly a z nich vyplýpovrchová energstomatologické praxi. Byl studován vliv povrchové energie zubních materiálmikrobiálního plaku.

SUMMARY

This thesis is focused on the adhesion of model microorganisms Streptococc Streptococcus salivarius present in oral plaque to the polymer component of dental restoratives, in which the composition was varied, thus influencing their hydropsurface hydrophobicity is an important factor in the adherence and subsequent prmicroorganisms on solid surfaces. S.salivarius is extremely hydrophobic (94%), whereas

itis is only mildly hydrophobic (73%).

The contact angles of the selected materials were measured and their free sucalculated. A

- 6 -

ÚVOD

1. ÚVOD

Adheze buněk k pevným povrchům je procesem, který v živých organismech hraje velmi důležitou roli. Jedná se jednak o procesy specifikace buněk v procesu růstu, pro kterou jenutná adherence buněk na membránách či jiných pevných površích, procesy rakovinného bujení, biokompatibilita implantátů a depozice biofilmů na syntetických materiálech. Významnou roli hraje i adheze biofilmu obsahujícího bakterie na pevné povrchy v ústní dutině, která má přímý vliv na zdraví člověka.

Obecně se předpokládá, že adheze bakterií k pevným povrchům zahrnuje nespecifické procesy zprostředkované fyzikálně-chemickými interakcemi jako jsou interakce hyvan der Waalsovy síly, elektrostatické interakce a hydrodynamické síly, dále specifickou přilnavost zprostředkovanou proteiny. Ve většině případů je povrch vhodný ke kolonizaci pouze některých mikroorganismů v důsledku svých fyzikálních, chemických a biologických vlastností. Podstatnou roli hraje i kinetika kolonizace, jelikož většina atrakčních interakcí je spíše charakteru slabých vdW nebo Londonových disperzních sil, takže vznik a stabilita adhezní vazby závisí i na čase, po který se kolonie bakterií může bez vnějšího rušení adherovat. Z tohoto hlediska jsou hladké povrchy vystaveny vlivům prostředí více než povrchy drsné a pouze omezený počet druhů bakterií ecificky adaptovaných k takto nehostinným podmínkám je schopen je kolonizovat.

Existují čtyři hlavní skupiny materiálů používaných ve stomatologii: kovové slitiny, keramické materiály, polymery a kompozity. Mezi polymerní materiály používané vestomatologii patří jak termoplasty (PMMA) tak reaktoplasty (dimethakryláty, silikonové otiskovací hmoty). Kompozity na bázi dimethakrylátových matric byly prvně užity kolem roku 1960 a od té doby jejich použití značně vzrostlo. V současné době dominují mezi materiály používanými k přímým estetickým rekonstrukcím jako zubní adheziva, dočasné pryskyřice a další aplikace.[23] Potřeba stomatologických materiálů, které vzhledem připomínají přirozenou zubní tkáň, a které lze umístit do dutiny ve zpracovatelném stavu, je zjevná. Kompozity používané v stomatologii představují obvykle směs tvrdých anorganických částic tvořících diskontinuální komponentu umístěných v kapalné pryskyřičné fázi tvořící kontinuální matrici. Z hlediska rozšířenosti a aplikací jsou nejdůležitější skupinou polymery pro výrobu vyjímatelných protéz a ortodontických strojků na bázi PMMA mírně síťovaného pomocí malého množství difunkčních monomerů a výplňové protetické kompozity s matricí na bázi směsi dimetakrylátových monomerů. Tyto se vyrábějí buď jako teplem tvrzené, světlem tvrzené či tvrzené tzv. chemickou cestou. Hlavní odlišností mezitěmito materiály, u kterých je mechanismus síťování radikálová polymerace, je typ iniciátorua způsob iniciace.

Streptokoky představují velký podíl normální ústní flóry a jsou tedy obsaženy i v zubním plaku. V průměru představují streptokoky 28% celkové flóry z dentálního plaku, 29% flóry dásňových štěrbin, 45 % biofilmu jazyka a 46% flóry slin. Některé orální streptokoky produkují nerozpustné extracelulární polymery, které hrají důležitou roli při primární kolonizaci obnažených povrchů. Adhezi bakterií k materiálnímu povrchu lze obecně popsat jako dvoufázový proces zahrnující počáteční okamžitou reverzibilní fázi (primární kolonizace) a časově závislou a ireverzibilní molekulární a buněčnou fázi (sekundární kolonizaci). Jako první takto proces adherence buněk na pevné povrchy navrhl Marshall a jeho kolegové. [39]

Je dobře známým faktem, že akumulace organického plaku probíhá přednostně na drsných površích zubních materiálů a tkání.[39] Další vlastností pevných látek důležitou pro adhezi bakterií k povrchu je volná povrchová energie (VPE), která je mírou existence

drofobní,

sp

- 7 -

ÚVOD

nevyvážených povrchových interakcí. VPE lze vyjádřit pomocí úhlu vytvořenékapkou kapaliny a rovinným povrche pevné látky (v klidu). Tento úhel nkontaktním (θ) a má inverzní vztah s VPE.[32,34]

Dosud ani ve vědecké či klinické literatuře neexistuje jednoznačný popis amikrobiálních komponent organického plaku v závislosti na chemickém složení dmateriálů, topologii jejich povrchu a morfologii bakte ií. Pochopení povrchových vdimethakrylátových kompozitů a procesu adheze mikroorganismů může vést ke jejich vlastností tak, aby se mohlo rozšířit i jejich klinické použití.

ho mezi azýváme

dherence entálních lastností zlepšení

m

r

- 8 -

TEORETICKÁ ČÁST

2. TEORETICKÁ ČÁST

Výzkum adherence vybraných mikroorganismů na povrchy modelových zubních materiálů je důležitým krokem v pochopení vlivu jednotlivých strukturních parametrů na depozici plaku vústní dutině. Vzhledem k velké komplikovanosti těchto procesů je třeba nejdříve

dí ústní dutiny

2.1.1. Dutina ústní V ústní dutině se nacházejí měkké a tvrdé tkáně, sliny, ústní mikroflóra a syntetické ve formě výplní, implantátů, protetiky, atd. Ústní dutina je začátkem trávicího systorgány a tkáně jsou vystaveny stále se měnícím vlivům zevního prostředí spojenýcs příjmem potravy.[4] V ústní dutině člověka je udržována relativně konstantní tepl36°C). Ta poskytuje stabilní podmínky potřebné k růstu širokého spektra mikroorgato především streptokoků Streptococcus mitis, Streptococcus salivarius (více neStreptococcus sanguis, dále pak Actinomyces naeslundii a bakterie rodů Rothia, NBacterionema, Leptotricha, Veillonella. Teplota není důležitá jen proto, že má

s a enzymatickou aktivitu bakterií, ale také díky jejímu působení na prostředí v ústech. Mezi faktory, které mohou být ovlivněny teplotou, patří pHaktivita, agregace makromolekul a rozpustnost plynů. [6]

2.1.2. Zuby Zuby tvoří přibližně 20 % povrchu úst, a to horní zuby ve výrazn í míře nežli spodní (24 cm2 ku 20 cm2). Na každém zubu rozlišujeme tři části. Korunka (corona) vyčnívá do orální dutiny a nachází se na ní ostří žvýkacího povrchu. Kořen je upevněn v dentálním alveolu. Hraniční zónu mezi korunkou a kořenem, která je obklopena gingivou, tvoří krček (cervix).

Dospělý zub je slo á konst na níž rozlišujeme pět částí: dřeň, dentin, , cement a periodontální vaz. Dřeň je měkké jádro uprostřed zubu. Dentin (vysocekalcifikovaný materiál složený ze 70 – 80 % z anorganického hydroxyapatituCa10(PO4)6(OH)2 a z 20 – 30 % z organického materiálu v podobě kolagenových vláken aglykosaminoglykanů) vytváří hlavní hmotu a obklopuje dřeň. V oblasti korunky je zubovinapřekryta sklovinou (nejtvrdší látka v lidském těle, skládá se z 96 – 97 % z anorganických solí, a to z 90 % z hydroxyapatitu). U kořene je zub pokryt cementem (podobný kostní tkáni, je kalcifikován a obsahuje kolagen). Periodontální vaz ukotvuje zub v čelisti.

Vzhledem k tomu, že se na povrchu zubů vyskytuje velké množství štěrbin a záhybů, tak snadno dochází ke kolonizaci těchto povrchů mikroorganismy.[8]

definovat

materiály ému. Její h hlavně ota (35 – nismů, a ž 70%), ocardia,

vliv na metabolismu přirozené

, iontová

základní východiska a pojmy.

2.1. Prostře

ě větš

žit rukce, sklovinu

- 9 -

TEORETICKÁ ČÁST

Obr. 1. A předst oučasně

ní cement,

tekutina e složení

se znovu

klesá. [4] lasti. Po 5,0, což Po chvíli dpokládá ovanými

avuje korunku, B krček, C kořen, D sklovinu, což je nejtvrdší vrstva zubu a snejtvrdší tkáň lidského těla. E značí dentin, F dřeň zubu obsahující cévní a nervové zásobení, G je zub

tvrdý a drsný pokryv povrchu kořene. H jsou cévy a nervy, I pak čelist.

2.1.3. Slina (saliva) alých slinných žláz. Vždy je v ní přimísena

gingiválního sulku, zbytky potravy, mikroby a zplodiny jejich metabolismu. Proto jsliny velmi kolísavé a také těžce přístupné exaktní analýze.

Celkové denní množství slinné sekrece je jeden a půl litru, z čehož velká část spolyká. Největší podíl na sekreci slin má podčelistní žláza.

Reakce sliny je slabě kyselá (pH 6,7) a při zvýšené sekreci při jídle pH sliny Většina mikroorganismů vyžaduje pro svůj růst pH pohybující se okolo neutrální obkonzumaci potravy bohaté na sacharidy pH dentálního plaku klesá k hodnotám kolozpůsobuje kyselina mléčná, která vzniká činností metabolismu přítomných bakterií. se pH pomalu vrací ke svým klidovým hodnotám v neutrální oblasti. U sliny se přeexistence pufračního efektu, p í jehož vyrovnává pH, které je snižováno produkkyselinami. [9]

Slina se uplatňuje v několika hlavních oblastech: trávení, ochrana a údržba zubů; obsahuje především vodu, proteiny (glykoproteiny) a elektrolyty. Slina hraje několik specifických rolí při údržbě zubů. Vápník a fosfát ze slin se využívají k mineralizaci nově prořez bů a při opravě bílých skvrn na sklovině.

Proteiny sliny pokrývají zuby ochranným obalem nazývaným získanou pelikulou.Bakteriostatické a baktericidní schopnosti slin nejsou jasně prokázány, spíše mechanicky snižují množství bakteriální flóry v ústní dutině oplachováním povrchu sliznic a zubů. Její složky se mohou uplatnit jako první linie obrany tím, že brzdí penetrační schopnost bakterií a zpomalují přilnutí bakterií na sliznici. [4]

2.1.4. Potrava Potrava má vliv na sekreci slin cestou podmíněných i nepodmíněných reflexů. Na této sekreci se kromě přítomnosti potravy v ústech podílí i čich a konzistence potravy, resp. doba trvání žvýkání. Mění se přitom nejen kvantita, ale i kvalita vylučované sliny. Suchá potrava vyvolá sekreci slin s vyšším obsahem vody, maso zase slin s větším obsahem mukoidních látek.

Slina je sekretem velkých a m

o

omoc

aných zu

- 10 -

TEORETICKÁ ČÁST

Zvýšená sekrece slin přetrvává místní působení potravy a sekrece se vrací k klidovým hodnotám asi za 20 minut.

Konzistence potravy má vliv na samoočišťovací pochod v ústech. Některým součástem potravy se přičítá stírací účinek při odstraňování povlaků z povrchu zubů. Jsou to hlavně některé druhy ovoce (jablka) a zeleniny (mrkev). Tento mechanismus však odstraní povlak jen z dobře přístupných oblastí okolo zubního krčku.

Nejdůležitější je vliv chemického působení potravy, zejména sacharidpředstavují hlavní a pro mnohé kmeny orálních mikroorganismů jediný výživný Nejnebezpečnější pro zvyšování kariogenity mikrobiálního povlaku jsou rafinovanéz nich sacharosa. Vliv cukru na vznik zubního kazu byl již dlouho znám a od minulého století byl spojován se schopností enzymů ústních mikroorganismů štěpit organické kyseliny. Tato tzv. acidogenní nebo chemicko-parazitární teorie však nvysvětlit některé jevy vzniku zubního kazu a teprve poznání schopnosti

ů, a to především ze sacharosy, intracella jejich doplnění a upřesnění. Vliv bílkovin

v potravě na změny ústního prostředí není tak jednoznačný jako vliv cukrů. [4]

2.2. Mikroflóra dutiny ústní

Dutina ústní je osídlena mikroflórou skládající se z druhově velice rozmanitého svirů, prokaryotických a eukaryotických mikroorganismů. Mezi nimi převládají v menších počtech jsou přítomny viry, mykoplazmata, kvasinky a protozoa.

Mikrobiální osídlení dutiny ústní se mění v závislosti na řadě faktorů lokáln(přítom astických materiálů, tj. zubních výplní a protéz, úrovhy tů u

hy (

ebo ativně anaerobní (některé vyžadují CO2), kataláza – negativní, homofermentativní

ch etabolismem přírodě jsou

ny. Čtyřicet ze současně známých druhů Streptokoků se vyskytuje hlavně napo inte

ch

Streptokoky bylo možno izolovat ze všech míst úst. V průměru představují streptokoky z celkové mikroflóry 28 % v zubního plaku, 29 % v gingivální štěrbině, 45 % na jazyku a 46 % ve slinách. [11]

Nerozpustné extracelulární polymery hrají důležitou roli při kolonizaci obpovrchů zubů některými orálními streptokoky. Produkce polymerů je rovněž klíčovým testem v identifikačních schématech těchto organismů (Tabulka 1). [11]

ů, které substrát. cukry a poloviny cukry na edovedla ústních

mikroorganismů syntetizovat z cukr ulární a extracelulární polysacharidy, přines a tuků

eskupení bakterie,

í povahy eň zubní žívaných věk, stav

oválného

nost zubů a alopl

stinálním a také na

gieny, kvalita a kvantita slin, složení a konzistence stravy, vliv medikamenperorálně nebo vylučující se do sliny či gingivální tekutiny) a celkové povaimunitního systému, některá celková onemocnění.[2]

2.2.1. Rod Streptococcus Streptokoky zahrnují Gram-pozitivní nesporulující koky kulovitého n

tvaru, fakultemoorganotrofy s komplexními nutričními požadavky. Svým fermentačním m

produkují kyselinu mléčnou. Charakteristicky jsou uspořádány do řetězců a vznačně rozšíře

nažených

vrchu sliznic člověka a zvířat, v horních cestách dýchacích, na kůži, v gastro-traktu, ale některé se také nacházejí v půdě, mléčných výrobcích, jiných potravinárostlinách. [15]

- 11 -

TEORETICKÁ ČÁST

Tabulka 1. Schéma pro identifikaci následujících fakultativně anaerobních orálních streptokoků

Vysvětlivky: +

2 ie [11]

2. oků – hlavní skupiny s je velice rozmanitý, a proto bylo nutné vypracovat vnitřní třídění rodu.

ru ké třídění podle stěnového antigenu

Na rozdíl od mnoha dalších orálních streptokoků, tyto kmeny neprodukují polymery ze sacharosy; nicméně S. milleri se ukázal být kariogenickým u zvířat. [12]

Streptococcus mutans Tento kmen je označován jako nejvíce kariogenický bakteriální druh. Streptococcus mutans syntetizuje ze sacharosy rozpustné a nerozpustné extracelulární polymery (mutan, rozpustný glukan, fruktan), do nichž se inkorporují další složky za vzniku zubního plaku. V něm jsou streptokoky chráněny a poškozují sklovinu kyselými metabolity, čímž se podílejí na vzniku

Fermentace

Produkce

polysacharidů ze sacharosy

Kmen

Manitol Sorbitol

Tvorba

amoniaku z

argininu

Hydrolýza aesculinu

Produkce acetonu

(V.P.test)

Produkce

H2O2

Charakter kolonií1

Chemická povaha

S.mutans

+

+

-

+

+

-

Tvrdé

Mutan

Glukan S.sanguis

-

-

+

+

-

+

Tvrdé

Glukan

S.mitis

-

-

-

-

+/-

+

Tvrdé/

Měkké2

Glukan/-

S.milleri

-

-

+

+

+

-

Měkké

-

S. salivarius

-

-

-

+

-

-

Mukoidní

Fruktan

většina kmenů dává pozitivní rekaci - většina kmenů dává negativní reakci +/- variabilní reakce 1 charosou vzhled kolonií na agaru se sa

některé kmeny tvoří tvrdé, některé měkké kolon

2.2. Současná klasifikace streptokRod StreptococcuStreptokoky klasifikujeme na základě těchto čtyř kritérií: 1. typy změn na krevním aga 2. serologic 3. biochemické a fyziologické charakteristiky 4. patogenita a místo výskytu [15]

Streptococcus milleri

- 12 -

TEORETICKÁ ČÁST

zubního kazu. Nerozpustné polymery jsou důležité při adhezi tohoto druhu k pevným povrchům v ústní dutin

livarius, drsné kolonie jsou Streptococcus mutans. [Rich Gregory,www.uiowa.edu]

tých zubních produkují extracelulární nerozpustné a rozpustné glukany ze sacharosy.

Pevně adheruje na p á k ochraně povrchu před jinými bakteriálními druhy, jejichž uplatnění může omezovat nejen obsazením receptorů, ale také produkcí bakteriocinů 15]

Obr. 3. Streptococcus sanquis [biology.kenyon.edu]

Tento je pravděpodobně nejčastěji izolovaným druhem ze zubního plaku. Některé kmeny produkují nerozpustné rozlišit pomocí termínu dextran-pozitivní S. mitis. [11] Kolonizuje tvrdé dentální tkáně stejně dobře jako mukózní membrány, zejména líce a jazyk. Ačkoli S.mitis může způsobovat zubní kazy, je ve většině případů považován za neškodný člen orální mikroflóry. [13]

Obr.4. Streptococcus mitis na Mitis-Salivarius-Bacitracin agaru [smccd.net]

ě. [15]

Obr. 2. Orální bakterie izolované ze sliny na agaru Mitis Sa

Streptococcus sanquis Studie kultur tohoto kmene ukázaly, že je to jeden z prvních kolonizátorů čispovrchů. Tyto kmeny

ovrch epiteliálních buněk, čímž přispív

. [

Streptococcus mitis (mitior)

extracelulární polymery ze sacharosy, lze je někdy

- 13 -

TEORETICKÁ ČÁST

Streptococcus salivarius Kmeny S. salivarius lze izolovat z většiny míst v ústech, i když preferují epiteliální povrchy. S salivarius produkují extracelulární levan (polymer sacharosy. Tento

kolonizovat fruktosy) ze

polymer je vysoce labilní a může být v ústech metabolizován jinými mikroogranismy. [14

rius, www.uiowa.edu];

Obr.5b S.salivarius na Mitis-Salivarius-Bacitracin agaru [www.smccd.net]

.3. Hydrofobicita

Pojem hydrofobicity je všeobecně spjat s molekulou nebo částicí, která odpuzuje vonáboj, je nepolární, neschopná tvořit vodíkové vazby nebo má nízkou povrchovou[32] Hydrofobní materiály mají malou nebo žádnou tendenci absorbovat vodu. Hydrbuněčných povrchů je důležitým faktorem v adherenci a následném rozmmikroorganismů na pevných površích.[5]

Různé studie ukázaly, že povrch zubům je normálně pokryt hyrofobnímorgani ylo zjištěno, že nízká povrchovůže bránit přichycení bakterií, vyplývá z toho, že se mohou hydrofobní interakce p

adherenci některých orálních druhů mikroorganismů k zubnímu povrchu.[5]

2.3.1. Mikrobiální adheze k uhlovodíkům (MATH) rofobicita" mikroorganismů se stanovuje jako míra schopnosti tvořit vodíkové

Zkouška je založena na tendenci některých mikroorganismkap krátké doby mích í suspenze je míchána v přítomnosti testovacího uhlovodíku, následuje separace fází, která umožňuje

ena z hustoty ve spodní vodné fázi.[33] Procenta adheze k uhlovodíku lze vypočítat podle

vzorce:

]

Obr.5a. Streptococcus salivamikroskopický pohled [w

2

m

"Hydů adherovat na povrchy kapek

alných uhlovodíků během ání.[29] Promytá bakteriáln

vystoupení olejovitých kapek pokrytých buňkami. Velikost adherence je stanovbuněčné

du, nemá energii. ofobicita nožování

filmem cké látky nazývaným získaná pelikula. Když b á energie

odílet na

můstky.

poklesu

100.1%0

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

AAadheze (2.3.1.)

kde A = absorbance vodné fáze po míchání a A0 = absorbance původní suspenze před mícháním

MATH je metoda jednoduchá a spolehlivá; je využívána mnoha laboratořemi. Faktory, které ovlivňují adhezi k hydrofobním substrátům jsou např. pH, iontová síla, teplota, stáří buněk, růstové médium pro buňky, doba inkubace (míchání), antibiotika a další.[34]

- 14 -

TEORETICKÁ ČÁST

- 15 -

2.3.2. Kontaktní úhly a buněčná hydrofobicita Test spočívá v nanesení kapky vody na film tvořený buňkami a stanovení úpovrchem filmu a tangentou ke kapce v bodě, kde se setkávají fáze pevná látka-vzduch. [32] Kontaktní úhel je úměrný hydrofobicitě povrchu [34] a souvisí s povnapětím Youngovou rovnicí [29]:

hlu mezi kapalina-rchovým

slls γcosθγγ += (2.3. kde γs, γl, γsl jsou povrchová napětí pevné látky, kapaliny a povrchové napětí mezi nrovnovážný kontaktní úhel. Mikroorganismy mohou být rozděleny do tří kategoklesajícího kontaktního úhlu na hydrofobní (θ větší než 90°), mírně hydrofobní (θ se mezi 50 - 60°) a hydrofilní (θ je menší než 40°). [32]

Podmínkou pro měření kontaktních úhlů je suchý povrch. Metoda jasně rozlišuje vrstvy bakterií a je výhodná při studiu rozdílů v hydrofobicitě mezi jasnými patogeny a aviruletními mutanty. Měření kontaktních úhlů je vhodnou metodou k př ězení adheze některých patogenů na hydrofobní povrchy.[34]

ípadě nesmáčí, v druhém částečně smáčí a ve třetím dokonale smáčí teriál či vrstvu bakterií[www.hdm-stuttgart.de]

2.4. Kolonizace ústních povrchů

2.4.1. Adheze mikroorganismů Pojem adheze je definován různými způsoby podle toho, o jaký obor se jedná. Obecně lze adhezi definovat tak, že se jedná o stav, ve kterém jsou k sobě přiblíženy dva povrchy tak, že pro jejich oddálení je třeba energie. Tato energie je nejčastěji mechanická a měření pevnosti adheze má většinou charakter měření mechanické soudržnosti adhezního spoje. U biologických systémů je pojem adheze komplikovanější. Adheze bakterie je situace, kde se bakterie pevně přichytí k povrchu prostřednictvím komplexních fyzikálně-chemických interakcí mezi povrchem bakterie a substrátu, zahrnuje iniciální fázi reverzibilního fyzického kontaktu a časově závislou ireverzibilní fázi chemické a celulární adherence. K tvorbě adhezního spojení mezi bakterií a povrchem je třeba energie. Sorpce je archaickým synonymem adheze a mnohdy vyjadřuje pouze prvotní stádium adheze. Proto se u biologických systémů mnohdy používá termín adherence, který je obecným popisem

2.)

imi, θ je rií podle pohybuje

edpov

Obr.6. Voda v prvním př ma

TEORETICKÁ ČÁST

bakteriální adheze (iniciální proces připojení bakterie přímo k povrchu). Přilnutí lze definovat jako počáteční stádium bakteriální adheze, které se vztahuje spíše k fyzickému kontaktu než ke komplikovaným mickým a celulárním interakcím, je obvykle vratné. [11]

Vzn

adheze zahrnuje počáteční interakbo

pro

2), přičemž adheze usazujících se bakterií probíhp

4) ro přilnutých k povrchu, který postupně vede k průstu a tvorbě biofilmu. [11]

2.4.1.2. Faktory ovlivňující adhezi

Bakteriální adheze je velmi komplikovaným procesem, který ovlivňuje řada faktorů, včetně některých charakteristik samotných bakterií, cílový povrchový materiál a faktory prostředí. První stádium adheze zahrnuje počáteční interakci mezi mikroorganismem a substrátem, toto je tzv. depozice. Pojem adheze zahrnuje různé jevy: fázi přichycení, která nastane rychle a zahrnuje krátkodobé fyzikálně-chemické vazby mezi buňkami a materiály jako např. elektrostatické síly, van der Waalsovy síly, atd; fázi adheze, která probíhá delší dobu a zahrnuje řadu biologických molekul: extracelulární matricové proteiny, proteiny buněčných membrán a cytoskeletální proteiny, které spolu interagují za účelem transdukce signálu, kterýspustí akci transkripčních faktorů a z ní vyplývající regulaci genové exprese. [37]

Buňky neinteragují se zcela obnaženým materiálem ani in vivo, ani in vitro. Vždy je kontakt zprostředkován nějakou biologickou kapalnou komponentou.Mezi faktory ovlivňující sorpci proteinů patří pH, iontové složení a síla roztoku, teplota a funkční skupina proteinů a

ovrchová energie může ovlivňovat adsorpci proteinů a jejich strukturní uspořádání na materiálu. Různí se na kladně a záporně nabitých substrátech.[37] Mezi zmiňované faktory ovlivňující adhezi dále patří:

Bakteriální polymery. Streptokoky jsou schopné produkovat extracelulární polysachraidy z uhlovodíků, obzvláště pak sacharosy (dextrany, mutany, levany). Produkce polysacharidů umožňuje streptokokům přilnout k nejtvrdším povrchům včetně skla, sklovině, drátu, atd, tyto extracelulárně uložené polysacharidy jsou součástí bakteriálního pouzdra.[11] Sacharosa je schopna hrát roli akceptorové molekuly umožňující produkci dlouhých polymerů glukosových zbytků. Lipoteichoová kyselina. Mnoho orálních Gram – pozitivních bakterií je záporně nabitých v důsledku penetrace buněčné stěny lipoteichoovou kyselinou. LTA je amfifatická molekula složená z glycerolfosfátu a malé lipidové složky spojených 1,3 fosfodiesterovou vazbou. Teichoové kyseliny jsou vystaveny na povrch bakterií. LTA může prostupovat v rámci buněčné stěny. Podíl hydrofobních lipidů v LTA ovlivňuje imunogenicitu teichoové kyseliny a je nezbytný pro vazbu teichoových kyselin k buněčným membránám. LTA je hlavním faktorem zodpovídajícím za hydrofobní charakter buněčného povrchu.[36]

che

ci mezi adsorpce

pojování

á na již

lynulému

2.4.1.1. Fáze adheze

ik mikrobiální vrstvy lze rozdělit do čtyř stádií: 1) reverzibilní fáze, první fáze

mikroorganismem a substrátem, definovanou jako depozice neorganismu na povrch, po které následuje

2) ireverzibilní fáze, v níž důležitou roli při ukotvení buňky hrajepolymerů mezi organismem a povrchem a

3) opakování fáze 1) a řilnuté organismy a nakonec zmnožování organismů

substrátů. P

- 16 -

TEORETICKÁ ČÁST

- 17 -

Povrchová hydrofobicita bakterií je důležitým fyzikálním faktorem pro adhezi, obzvlášť, když jsou povrchy substrátu buď hydrofilní ne o hydrofob í. Hydrofobicitu bakterií lze získat pomocí měření kontaktních úhlů, vyhodnocením schopnosti bakterie přilnout k uhlovodíku; test agregace solí; nebo chromatografie hydrofobní interakce. Hydrofobicita bakterie se různí podle druhu a je ovlivněna živným médiem,stářím bakterie a strukturou bakteriálního povrchu. Obecně bakterie s hydrofobními vlastnostmi preferují hydrofobní povrchy materiálů; ty s hydrofilními charakteristikami preferují povrchy hydrofilní. „Chlupatý“ obal. Několik populací orálních bakterií má trypsin-senzitivní „chlupatý“ obal při zkoumání pod elektronovým mikroskopem. Složení těchto obalů je ne když patrně budou obsahovat polysacharidy a lipoteichoovou kyselinu z v předchozím. Tyto heterogenní vrstvy tvoří externí povrch organismu a po řetězce se mohou rozprostírat do značných vzdáleností v okolním p Chemické a fyzikální vlastnosti těchto “chlupatých“ obalů budou ovlivňovat organismu s polymery na dalších organismech nebo površích. Náboj povrchu bakterie. Náboj povrchu bakterie může být dalším důležitým fy faktorem ovlivňujícím bakteriální adhezi. Většina částic získá elektrický vodném roztoku v důsledku ionizací svých povrchových skupin. Náboj přitahuje ionty opačného znaménka v médiu, v důsledku čehož vzniká e dvojvrstva. Povrchový náboj je obvykle charakterizován izoelektrickým elektrokinetickým potenciálem ; nebo elektroforetickou mobilitou. Bakterie ve vodném roztoku jsou vždy nabity záporně. Vysoký povrchový doprovázen hydrofilním charakterem bakterií, i když hydrofobní bakterie přesto mít docela vysoký povrchový náboj. Povrchový náboj bakterií se l druhu bakterie a je ovlivněn růstovým médiem, stářím bakterie a s bakteriálního povrchu. Dalekodosahové elektrostatické síly mohou ovlivňovat počáteční fázi bakteriální a pev

Mezi faktory ovlivňující adhezi bakterií na biomateriální povrchy patří csložení materiálu povrchový náboj, hydrofobicita a rovněž drsnost povrchu či konfigurace. [37]

2.4.1.3. Mechanismy adheze

Z biologického hlediska lze na dutinu ústní pohlížet jako na dynamický otevřený systém zarážející složitosti. Živiny a mikroorganismy se z něj neustále opakovaně zavádějí aodstraňují. Síly, které musí mikroorganismy překonat, aby se v dutině udržely, jsou tok sliny a gingivální tekutiny, žvýkací síly, odlučování epiteliálních buněk z mukózních sliznic a procedury orální hygieny. V ústní dutině tedy přežijí pouze ty mikroorganismy, které se dokáží přichyt intraorálním povrchům.

Depozice, růst, odstranění a znovu-přilnutí bakterií jsou kontinuálními procesy a mikrobiální film jako zubní plak prochází neustálou reorganizací.

Když se částice jako bakterie setká s povrchem, interakce mezi částicí a povrchem rozhodnou, zda-li se částice přichytí a nastane její depozice či nikoli. Nejlépe ošetřují popis interakcí malých částic nalezneme v Děrjagin, Landau, Verwey a Overbeekově teorii (DLVO) o stabilitě koloidů [43], kde se kombinuje akce van der Waalsových a elektrostatických sil. Tvrdí, že celková energie interakce dvou malých částic je určena ryze sumou van der Waalsových přitažlivých sil, odpudivých elektrostatických sil a vodíkových vazeb.

b n

it k

známé, i míněnou

lymerové rostředí. interakci

zikálním náboj ve povrchu lektrická bodem;

náboj je může i iší podle trukturou

dheze na né povrchy.

hemické fyzikální

TEORETICKÁ ČÁST

Teorie DLVO je založena na tzv. makroskopických buněčných povrchovýchvlastnostech, přičemž se ale neberou v úvahu specifické heterogenity bakteriálnnevýhodou této teorie je tedy to, že je užitečná pouze k vysvětlení přístupu buňky k sdo tzv. „sekundárního minima“ se separační vzdáleností 10 - 20 nm mezi povrchem amikroorganismem. Konečná, v zásadě ireverzibilní, adheze pak nastane díky specifickýmskupinám na buňce (a rovněž na povrchu substrátu), které se mohou reorientovanastane silná ireverzibilní „primární adheze“.

Tato specifická vazba je způsobena stejnými fyzikálně-chemickými mechanisbyly výše zmíněny. Ale v této specifické interakci se objevují v blízké pozici stereocskupiny s velkou vzájemnou fyzikálně-chemickou přitažlivostí, což dává vzniknvazbě. Aby se dosáhlo takto blízké pozice, musí se z oblasti mezi buňkou a suodstranit voda. To by mohlo vysvětlovat vliv povrchové hydrofobicity buňky a subbakteriální adhezi.

Jakmile vznikne monovrstva mikroorganismů, další růst plaku probíhá nejen v rozmnožování již adherovaných organismů, ale rovněž prostřednictvím koagregabakteriálními druhy. [38]

Během periody reverzibilní vazby může proběhnout odpojení mikroorganismna to stačí působení vnějších sil. V povrchových nerovnostech drsných substrátů jtakovýmto smykovým silám mikroorganismy dobře chráněny. Teoreticky by tedymístech měla tvorba ireverzibilní vazby probíhat snadněji a tedy častěji. Dále,důležitou roli hraje hydrofobicita buňky a substrátu, by měla změna volné povrchovsubstrátu vést ke změně bakteriální kolonizace.

Mezi drsností povrchu a volnou povrchovou energií existuje přímý vztah. Syststudie vyhodnotila adhezi buněk na PMMA materiálech s různým stupněm drsnosti Ukázalo se, že adheze buněk závisela na stupni drsnosti a hydrofobicitě.

I když všechny substráty vystavené ústní dutině jsou ihned pokryty pelikulvýrazně ovlivní konečnou volnou povrchovou energii - nízké hodnoty volné penergie se zvýší a vysok ůvodní hodnota volné povrchové ezachov ětlením je, (i) že sama adsorbovaná poskytuje e substrátu, (ii) rozdíly v množství adsorbmolekul na r ) rozdíly v pokrytí povrchu.[38]

2.4.2. Dentální plak a jeho akumulace

2.4.2.1. Definice a složení zubního plaku

V ústech probíhá tvorba biofilmu na všech pevných površích, např. na povrchu zubu, stomatologických materiálů a komponentách implantátů. Dentální plak se obvykle definuje jako měkký nános na povrchu zubů či jiných pevných površích v dutině ústní, který je třeba odlišit od jiných povlaků na zubech. [1]

Je obecným pojmem popisujícím komplexní mikrobiální komunitu, která se nachází na povrchu zubu začleněná do matrice polymerů bakteriálního a slinného původu.[2] Dle lokalizace a složení se rozlišuje na supragingivální a subgingivální.

Hlavní složkou dentálního plaku jsou mikroorganismy. Nachází se v něm asi 325 bakteriálních druhů. Z nebakteriálních organismů se vyskytují mykoplazmata, kvasinky, protozoa a viry. Mikroorganismy tvoří asi 75 % objemu plaku.

í buňky. ubstrátu,

t tak, že

my, jaké hemické

out silné bstrátem strátu na

důsledku ce mezi

u, pokud sou proti v těchto protože é energie

ematická povrchu.

ou, která ovrchové

é hodnoty se sníží - i p nergie si ává svou důležitost. Možným vysv pelikula

ovaných možnost transferu informací zůzných substrátech, nebo (iii

- 18 -

TEORETICKÁ ČÁST

- 19 -

Jednu čtvrtinu objemu plaku zaujímá intermikrobiální substance. Má funkci bariéry. Brání např. průniku antimikrobiálních látek. Má gelovitý charakter, zahrnuje organickou a anorganickou složku.

Organická složka pochází ze slin nebo gingivální tekutiny a část je vytvořena mikroby plaku. Převážnou část tvoří polysacharidy, které slouží jako energetická zásobárna pro mikroby, ale také jako tmelící látka mikrobiálního plaku. Zastoupeny jsou převážně glukany (dextrany) a fruktany. Zvláštní skupinou glukanů jsou mutany (ve vodě nerozpustné), vytvářející skelet plaku. Malé procento intermikrobiální substance tvoří albuminy pocházející z gingivální tekutiny a lipidy, jejichž zdrojem jsou rozpadlá těla mikrobů.

V anorganické složce převažuje kalcium a fosfor, dále se tam nachází malá sodíku, draslíku a fluoridů. Zdrojem těchto látek je hlavně slina u supragingiválníhogingivální tekutina u subgingiválního plaku. Množství anorganických látek stoupá splaku. Důvodem je jeho postupná mineralizace. Fluoridy jsou často přiváděnyv zubních pastách, ústních vodách, tabletách. Jde o terapeutický účel.[1]

Obr. 7. Dentální plak. [www.uiowa.edu]

Rozlišujeme tři fáze tvorby dentálního plaku: 1. fáze – vytvoření dentální (získané) pelikuly. Ta je tvořena vysráženými slinnými glykoproteiny nebo glykoproteiny z g tekutiny. Některé její vlastnosti umožňují adhezi mikroorganismů na její povr

Obr. 8. Získaná pelikula a usazený plak na sklovině. [www.n

2. fáze - primární kolonizace Na povrchu získané pelikuly se usazují G+ koky, které jsou vybaveny vláknitými fimbriemi, na jejichž koncích jsou tzv. adheziny umožňující vazbu mezi strukturami

množství plaku a e zráním externě

ingivální ch.

cl.ac.uk]

2.4.2.2. Fáze tvorby zubního plaku

TEORETICKÁ ČÁST

- 20 -

pelikuly a fimbriemi pokrývajícími povrch mikrobů. Takto vybaveny jsou streptokoky (S.sanguis, S.mitis), ale i další mikrobi. Tyto organismy mají také schopnost vytvářet vysokomolekulární látky typu polysacharidů, které slouží jako tmel (lepidlo) pro

energie pro období bez příjmu potravy.

3. fáze – sekundární kolonizace a zrání plaku Mikroorganismy, které osídlili povrch dentální pelikuly, narůstají ve svém počprodukují extracelulární intermikrobiální substanci. Dentální plak tím nabývá tloušťce, průnik kyslíku větší masou plaku je stále obtížnější. Vytváří se anaerpodmínky nutné pro usídlení gramnegativních anaerobních mikroorganismů. T

rgan

Tyto vazby umožňují vytvá mikroorganazývá koagregace. Lokální podmínky pro další vývoj plaku se značně lisí. [1]

Obr. 9. Získaná pelikula na povrchu zubu. [www.uiowa.edu

Vytváření ku probíhá velmi rychle. Již za několik hodin po očištění povrchu zubu se začínají na sekundární kutikule skloviny usazovat mikrobi. Mladý plak se složením od plaku vyzrálého. Nejpočetnější jsou vždy streptokoky a vláknité organismy, hlavně na povrchu plaku. Rozdíly nacházíme také mezi plaky na různých místech zubu. [4]

2.4.2.3. Akumulace plaku

Baktérie se dostávají do kontaktu s čistou sklovinou pouze zřídka. Během několika vteřin po vyčištění zubu se adsorbují glykoproteiny ze slin a vytvoří získanou pelikulu. Pelikula vykazuje lokální různorodost v chemickém složení a existují důkazy, že toto může ovlivňovat mikrobiální depozici. Velké množství bakterií (až 108 C.F.U. ml-1) najdeme ve slinách. A skutečně, kolonizace mnoha orálních populací je v přímém vztahu s jejich koncentrací ve slinách.

Kokální bakterie se adsorbují na pelikulou obalenou sklovinu zhruba do dvou hodin po čištění. Tyto druhy zahrnují Neisseria a streptokoky, převážně S. sanquis. Streptokoky mohou tvořit až 95 % celkové kultivovatelné flóry po 24hodinové akumulaci. Tyto populace se násobí a tvoří mikrokolonie, které se vklíní do materiálu, kterým jsou pravděpodobně extracelulá í polysacharidy a další vrstvy adsorbovaných slinných glykoproteinů. Během tohoto období kolonizace jsou rychlosti růstu organismů větší než při klimaxu komunity.

Po přibližně 7 dnech, během nichž jsou streptokoky dominantním druhem organismů, začnou být patrné vláknité bakterie. Po 14 dnech se pod mikroskopem zdají být tyto organismy dominantní, i když do celkové flóry přispívají pouze 10 – 13 %. S nárůstem anaerobních vláknitých bakterií je spojen pokles celkového počtu streptokoků. Akumulace plaku na zubech je výsledkem rovnováhy mezi depozicí, růstem a odstraňováním organismů.[35]

mikrobi a zároveň jako zásobárna

tu a na obní yto

ismy.

nismů se

mikroorganismy nemají schopnost vytvářet pevné vazby s jinými mikroo

]

ření pevné struktury plaku. Vzájemná vazba

mikrobiálního plališí svým

rn

TEORETICKÁ ČÁST

Obr. 10 Tvorba plaku.

2.5. Materiály ve stomatologii

2.5.1. Polymery ve stomatologii Biokompatibilita biomateriálů, neboli schopnost materiálu vykonávat nějakou vhodnou odpovědí hostitelova těla ve specifické aplikaci, je velmi úzce spjata s c ováním buněk při kontaktu s nimi a zvláště pak s adhezí buněk na jejich povrch. Povrchové charakteristiky materiálů, ať už topografie, chemie či volná povrchová energie, hrají důležitou roli v adhezi na biomateriály.[37]

Před zavedením akrylátových polymerů do stomatologie v roce 1937 byl hlavním polymerem používaným jako báze zubních protéz vulkanizovaný kaučuk. Zavedením polymetylmetakrylátu do stomatologické praxe bylo velmi významným krokem ke zlepšení protetické stomatologie. Velkou nevýhodou termoplastického PMMA byl jeho relativně nízký modul pružnosti a křehkost. Výhodou naopak snadná manipulovatelnost, možnost probarvení a biokompatibilita. Zvýšení modulu pružnosti a houževnatosti bylo dosaženo jednak zavedením práškových plniv a jednak změnou termoplastického PMMA za reaktoplastovou dimetakrylátovou matrici. Polymery, které se používají ve stomatologické protetice pro přípravu vyjímatelných zubních náhrad zahrnují vinyl-akryláty, polykarbonáty a polyuretany. Nevýhodou termoplastů je nutnost zpracování v zubní laboratoři. Významného pokroku bylo dosaženo zavedením dimetakrylátů tvořících při síťování tetrafunkční velmi rigidní sítě a

funkci s h

- 21 -

TEORETICKÁ ČÁST

smísením těchto monomerů s práškovými plnivy. Vznikly tak první stomatologické kompozity, jejichž vývoj a použití je úspěšné už po více než 40 let.

I když primární využití polymerů spočívalo v konstrukci protetických aplikací jako báze zubních protéz, používaly se i jako umělé zuby zubních náhrad, cementy, čelní části korunek a můstků, závěrky pro rozštěp patra, implantáty, dočasné korunky, endodontické výplně aústní ochrany atletů. [16]

K přímým estetickým zubním náhradám byly užívány čtyři typy materiálů: • Silikáty byly prvně použity v pozdním devatenáctém století a byly dále

využívány až do asi 1970. Byly vysoce rozpustné a nebyly odolné vůči v prostředí ústní dutiny. Silikáty rovněž měnily barvu a matněly při styku a v důsledku dehydratace; jejich estetické kvality tedy s časem klesaly.

• Akrylové polymery (neplněné) se používaly v 60. letech minulého století.vlastní zlepšená resistence vůči rozpouštění a neměly problémy s dehproblém však představovaly skvrny. Mezi nežádoucí vlastnosti neakrylátů patřily rozsáhlé změny rozměrů při tvrzení a změně teplotmechanická odolnost a tuhost, nízká resistence k obrušování, dále pak ps rekurentním kažením chrupu.

• Kompozity se začaly používat kolem roku 1960 a v současnosti dominmateriály užívanými k přímým estetickým rekonstrukcím.

• Ionomery jsou polyelektrolyty, které sestávají z kopolymerů obsahujelektricky neutrální opakující se jednotky, tak frakci iontových jednotek ne více nežli 15%). Ionomery mají unikátní fyzikální vlastnosti díky iontinterakcím v některých oblastech materiálu.[45] Byly představeny v rocbyly využ ány především k rekonstrukci obnažených krčků. [17]

Bližší pohled je věnován akrylovým polymerům a kompozitům.

2.5.2. Dimetakryláty Většina moderních protetických materiálů pro výplně, fazety, korunky a další

je na bázi dimetakrylátů. Nejčastěji používané monomery jsou zobrazeny na Obr... RC=C vazby polymerují radikálově po vhodné iniciaci. Monomery obsahující cyvšeobecně velmi dobré vlastnosti, jejich největším problémem je vysoká viskozita, ktdosažení vysoké konverze C=C vazeb při vytvrzování. To může způsobovat měkkých tkání a omezuje to možnost inkorporace plniv. Většina těchto monomerůmísí s nízkoviskózními monomery typu PEGMA se 3-9 C vazbami mezi metakryterminacemi. Snížení množství hydroxylových skupin v molekule monomeru způsohydrofobicity výsledného materiálu.

rozsáhle rozkladu s barvivy

Byla jim ydratací, plněných y, nízká roblémy

ují mezi

ících jak (obvykle ovým e 1972 a

ív

aplikace eaktivní

kly mají erá brání dráždění se proto látovými buje růst

- 22 -

TEORETICKÁ ČÁST

CH2 CCH3

CO

O CH2 CHOH

CH2 O CCH3

CH3

O CH2 CHOH

CH2 O CO

CCH3

CH2

CH2 O CCH3

CH3

O CH2 CH2 O CO

CCH3

CH2CH2OCO

CCH2

CH3

CHCH3

CH2CH2CCH3

CH3

CH2NHCO

OCH2CH2OCO

CCH2

CH3

CH2 NH CO

O CH2 CH2 O C C CH2

O

CH3

CH2 CCH3

CO

O CH2 CH2 O CH2 CH2 O CH2 CH2 O CO

CCH3

CH2

CH2 CCH3

CO

O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 O CO

CCH3

CH2

Bis-GMA

EBPDMA

UDMA

TEGDMA

D3MA

CH2NH NHOO

H3CO

CH3

CH2

O

CH2

O

O

(UEDMA)

Obr. 11. Monomery pryskyřic používané v současných zubních kompozitech

2.5.3. Polymerní Matrice Pryskyřicová matrice váže jednotlivé složky dohromady, ale zároveň je zodpovědná za inherentní smrštění a teplo produkované při tvrzení. Základní užívané monomery pro komerční využití jsou hlavně dim hakryláty bis-GMA a UDMA. Mají velmi dobré fyzikální a chemické vlastnosti, dlouhou životnost v ústní dutině.

Bis-glycidyl-methakrylát (bis-GMA) je nejčastěji využívaná pryskyřice. Byla syntetizovaná v reakci diglycidyl-etheru bisfenolu A s methakrylovou kyselinou poprvé byla objevena v roce 1965 Bowenem. Molekulová hmotnost bis-GMA je 512, má však vysokou viskozitu způsobenou objemnými fenylovými kruhy řetězců tvořících páteř a výraznou tvorbou vodíkových vazeb mezi molekulami. Pro zlepšení zpracovatelnosti je nutný přídavek monomerů o nižší viskozitě jako TEGDMA (triethylenglykol-dimethakrylát).

et

- 23 -

TEORETICKÁ ČÁST

Dalšími monomery používanými ve stomatologii jsou alifatické dimethakryláty jakonapř. urethan-dimethakrylátové monomery (UDMA), které byly vyvinuty v roce 1974 reakcíalifatického di-isokyanátu s hydroxylalkyl methakrylátem. Na rozdíl od bis-GMA nižší viskozitu. První komerční dentální kompozit tvrzený viditelným světlem (Fotofil) obsahoval ethylenglykol-dimethakrylát s rozličnými UDMA isomery a deriváty.

Mnoho komerčních zubních kompozitů dnez používá jako matrici směs moobsahující bis-GMA, TEGDMA, UDMA či D3MA [23]

Monomery založené na dlouhých rovných řetězených diolech jako tetraethyledimethakrylát a 1,12-dekandiol-dimethakrylát jsou efektivnějšími síťovacími činethylenglykol-dimethakrylát s krátkým řetězěcem.

Další složky matrice jsou: I) polymerizační inhibitor, tj. monomehydrochinonu, který prodlužuje stabilitu při skladování a dobu zpracovatelnkatalyzátor, tj. dibenzoylperoxid, který iniciuje polymeraci, III) terciární aromaticrovněž zvaný ko-katalyzátorem, který je přítomen pouze v chemicky tvrzených komtj. N,N-dihydroxyethyl-p-toluidin, který akceleruje polymeraci, IV) UV-aktivmethylether benzoinu, který je ob ažen pouze ve světlem tvrzených kompozitech zfotoiniciace polymerace a V) UV absorbant, tj. 2-hydroxy-4-methoxybenzofenon z

í svě

ma

n a křmi desetiletími. Ko

rek onsití ja

do nichž spadají vestetické vlastnosti, zlepšená odolnost proti obnošení, redukované polymerační zlepšené m šší odolnost vůči abrazi než akryláty.

Kompozitní pryskyřice užívané ve stomatologii sestávají ze směsi anorganických částic vázaných dohromady pojivem (silanem) s mnohempryskyřicovou matricí. Základem pro jejich vznik byly dimethakryláty. [16]

2.5.4.1.

Jak již bylo objeveno v malýplniva. Plniva anipulačních vlastností, p elné roztažnosti a k minimalizaci obecně odolná vůči chemickému ý index lomu jako polymerní ma tricovou fázi. Obvykle má matrice schopnost chovat se viskoelasticky a může pukat pod vlivem dlouhodobějšího namáhání. Plniva redukují stupeň tohoto pukání po tuto dobu za identického aplikovaného namáhání.

Příklady plniv používaných v dentálních kompozitech jsou drcený křemen, silikát hliníku, lithium-hliníkové silikáty , borsilikátová skla a různé další typy skel, včetně některých obsahujících oxidy těžkých kovů jako např. barya, které způsobí nepropustnost kompozitního materiálu vůči světelnému záření.

vykazují

s

nomerů,

nglykol-idly než

thylether osti, II)

ký amin, pozitech, átor, tj.

a účelem a účelem tlu.[16]

teriálů se

omerčně mpozitní trukcích. ko plnící ynikající smrštění,

echanické vlastnosti a vy

tvrdých měkčí

ch částic

zlepšení barevné stability minimalizací barevných změn v materiálu při vystaven

2.5.4. Kompozity ve stomatologii „Kompozity jsou trojrozměrná kombinace alespoň dvou chemicky různých

zřetelným rozhraním oddělujícím komponenty.“ (Phillips, R.W.)

Pryskyřice využívané jako matrice kompozitů jako první vyvinul Rafael Boweje přivedl na trh stomatologické profese téměř před čty

onstrukční materiály představují výrazné zlepšení v přímých estetických rekSnadnost výroby a estetické vlastnosti kompozitů přirozeně vedly k jejich využmateriály. Rychlé přijetí kompozitů způsobila řada faktorů,

Plnivo (dispergovaná fáze)

roce 1905, plasty a elastomery lze vylepšit přídavkem jsou důležité z rozmanitých důvodů jako je zlepšení odolnosti, m

ohlcování světelných paprsků, redukce koeficientu tepsmrštění při polymeraci. Plniva sama o sobě by měla být

prostředí v ústech, být bezbarvá, netoxická, mít shodntrice, být relativně tvrdá a mít posilující efekt na ma

- 24 -

TEORETICKÁ ČÁST

Plniva používaná v zubních kompozitech se mohou vyrábět drcením a mletím, precipitací nebo kondenzací. Komerčně dostupné kompozitní pryskyřice byly rozděleny do čtyř skupin:

1) Konvenční: velikost částic plniva v rozmezí 8 – 100 µm, obvyklý obsah plniva je kolem 50 obj. %.

2) Mikrofilní: velikost částic plniva pod 1 µm (většinou kolem 200nm), plnivo za25% objemu. Mikrofilními plnivy jsou nejčastěji koloidní siliky někdy označovpyrolytické siliky, protože se připravují spalováním silanů.

3) Hybridní: velikost částic plniva leží v intervalu 0,04 – 50 µm, plnivo zaujíma64% objemu. Tyto materiály jsou čím dál více doporučovány coby alternativa k amBylo zjištěno, že ve srovnání s mikrofilními materiály, hybridní kompozity se vvynikající odolností vůči abrazi, nižším koeficientem tepelné roztažnosti, redupolymerizačním smrštěním, lepší odolností v tahu a redukovanou absorpcí vody.

4) Ceromery: velikost č stic plniva 0,04 – 50 µm, plnivo zaujímá až 75% objemu, výrobci označují jako ce mer díky vysokému poměru plniva vzhledem k matrici (kpolymer). [30]

2.5.4.2. Adhezní činidla

Pro dosažení hydrolyticky stabilní vazby mezi anorganickými částicemi plniva a pmatricí je třeba v mnoha případech použít povrchově aktivních činidel. Tyto lánejčastěji na bázi bipolárního pojícího činidla, obvykle organosilanu. Stabilní adhezplniva k pryskyřici je nutné pro odolnost a dlouhou životnost kompozitu. Silanová adhezní činidla byla původně vyvinuta za účelem zlepšení odolnosti pvyztužených skleněnými vlákny proti vodě. Jejich užití pro povrchovou úpravu stomatologii zavedl Bowen v roce 1963.

Nejčastěji používaným adhezním činidlem ve stomatologických aplikacícmethakryloxypropyltrimetoxysilan (MPS), který se nanáší na povrch z 0,025-2% vodný roztoku silanu ve směsi 5% vody a 95% ethanolu. Siloxanovou vazbou mezihydrolyzovaného silanu a silanoly anorganického plniva se dosáhne jejich spojení. Atěchto silanových triolů na povrch plniva jako monomerní či oligomerní vrstvy nastane po proběhnut ou molekuly pojiva vzájemně a s povrchem plniva prostřednictvím siloxanových vazeb.

Ve druhém kroku jsou takto silanem ošetřená plniva smíchána se směsmi difunkčních methakrylátů a vytvoří se tak kompozitní pasty, které se dělí podle způsobu vytvrzteplem, světlem a chemicky tvrditelné kompozity. [18,19,20]

2.5.4.3. Vlastnosti kompozitních materiálů

Mechanické a fyzikálně chemické vlastnosti materiálů hrají zásadní roli při praktické aplikaci dentálních kompozitů. Všeobecně existují již nyní kompozity, které dosahují modulu pružnosti srovnatelných s dentinem. Lze říci, že modul pružnosti je monotónně rostoucí funkcí obsahu plniva. Závislost na velikosti částic plniva se začíná projevovat až při vysokém obsahu plniva nebo pro částice, jejichž poloměr je menší než 200 nm.

Mikrofilní kompozity mají vyšší hodnoty tepelné expanze; stomatologické rekonstrukce provedené s těmito materiály tedy budou zaznamenávat větší změny rozměrů při změnách teplot v prostředí úst než kompozity s jemnými částicemi, protože organická matrice je dobrý

ujímá asi ané jako

jí zhruba algámu. yznačují

kovaným

á materiály ro eramický

olymerní tky jsou ní vázání

olyesterů plniv ve

h je γ-

silanoly dsorpce

í kondenzační reakce, kde se váž

ování na

- 25 -

TEORETICKÁ ČÁST

- 26 -

tepelný izolant, poskytuje tudíž lepší izolaci pro dřeň. Síla v tahu je závislá spíše nnež na namáhání výplně.

Potřeba leštitelného zevnějšku měla za výsledek redukci velikostido mikroskopicky jemné oblasti, což způsobuje problémy při namáhání plniva díkypovrchových oblastí limitujících smáčení mikroskopicky jemných částic monomernYoungův modul mikrofilních kompozitů je tedy podstatně nižší ve srovnání s většími výplněmi.

Dynamické mechanické vlastnosti mohou poskytnout nějaké informace stability kompozitních sítí. Vlastnosti v tlaku jako modul pružnosti, tvrdost, odolnohybu a trhlinám spolu vzájemně dobře korelují a zlepšují se s rostoucím objememV ideálním systému, kde se dosáhne maximální adheze mezi plnivem a pryskyřičnoutyto vlastnosti v tlaku by pak rostly s koncentrací plniva lineárně.

Co se týče sorpce vody, je zřejmá nejvyšší hodnota u mikrofilních kompozitů.výsledkům se dospělo především protože je za absorpci vody zodpovědná porganická matrice. Mikrofilní kompozity tedy mají větší potenciál ke zbarvení i rozpustnými ve vodě. [16]

2.5.4.4. Vytvrzování dentálních kompozitů

Polymerace s tepelnou aktivací Většina dimetakrylátových pryskyřic užívaných ve stomatologii polymeruje řetězovou radikálovou polymerací iniciovanou látkami produkujícími primární radikál. Reakce lze rozdělit do tří stádií: iniciace, propagace neboli růst a terminace.

Iniciátorem reakce je organický peroxid (obvykle dibenzoyl peroxid), který se rozkládá na aktivní volné radikály buď zahřátím (termicky iniciovaná polymerace) nebo adicí organického akcelerátoru, kterým je nejčastěji terciární amin N,N-dimethyl-p-toluidin (chemicky iniciovaná polymerace). V prvním případě je třeba teplota zhruba 74°C, aby se dosáhlo přijatelných rychlostí rozkladu, v druhém případě způsobí organický aminperoxidu za pokojové teploty. Produkty, u nichž slouží k rozkladu iniciátoru teplo, sejako teplem tvrzené plasty, a ty, které využívají aminy, se nazývají chemicky nebo za chladu tvrzené plasty. Od 80. let 20. století neustále roste obliba světlem vytvrzovaných zubních

, j tí je velmi pohodlné. Iniciační systém je v tomto případě rovněž dvoukomponentní obsahující obvykle dietylaminometakrylát jako redox systém a kajako světlocitlivou látku schopnou excitace při působení modrého světla vlnové dnm. Vlastní proces propagace a terminace je pro všechny typy těchto reakcí stejný. [18, 22, 23,30]

c tivací edna z nichž

e chemický iniciá tivátor (amin, obvykle amin terciární a aromatický). Tyto materiály mohou být v podobě tzv. dvou-past, tj. pasty a kapaliny nebo prášku a kapaliny. Při jejich smísení se vytvoří volné radikály, které iniciují polymeraci. [18,19,20,21]

Polymerace se světelnou aktivací Důležitý pokrok ve stomatologii znamenal vývoj světlem aktivovaných kompozitních pryskyřic. Jednokomponentní pastové produkty obsahují dvousložkový iniciátorový systém

a matrici

plniva nárůstu ích fází.

s hybridy

ohledně ost vůči výplně. matricí,

K těmto ředevším

látkam

rozklad označují

materiálů elikož jejich použifrchinon élky 460

Polymera e s chemickou akChemicky aktivované kompozitní materiály se dodávají ve dvou složkách, jobsahuj tor (dibenzoyl peroxid) a druhá obsahující chemický ak

B BCÍL PRÁCE

sestávající z ketonu a aminu. Kompozit se vystaví intenzivnímu viditelnému sdélka asi 470 nm v modré části spektra). Světlo je abso

větlu (vlnová rbováno kafrchinonem (CQ), který

v přítom inu iniciuje polymeraci. [18,19,20,21]

2.5.5. Konečná úprava zubních kompozitů Konečnou úpravu a leštění zubních kompozitů provádí laboratoř nebo zubař z důvodů jak estetických, tak pro zlepšení ústní hygieny. Na rozdíl od starších typů amalgámu, je možno leštění kompozitních výplní provádět takřka ihned po aplikaci materiálu. Kompozitní materiály se upravují pomocí rotačních leštících nástrojů.

Cílem leštění je vytvořit co možná nejhladší povrch. Kvalita vyleštěného povrchu, které můžeme dosáhnout, závisí jak na obratnosti pracovníka, tak na charakteru kompozitu. Pokud materiály obsahují mikrofilní plnivo, tak se leští lépe. Mezi výhody leštění patří také zvýšená houževnatost povrchové vrstvy kompozitu. Povrch kompozitních materiálů se také upravuje pomoc , které ho chrání proti vlivu vody a odstraňují z něj nero

amalgám o ka

ečištění životního prostřpří ční

í stř33, v so

pře

s rtu amalgám. Hlavními dvěma typy amalgámových slitin jsou slitiny

nu s anebo bez význačných množství mědi, mají odlišné vytvrzovací reakce s rtutí.

Při tvrdnutí amalgámu nastávají změny rozměrů, které mohou způsobit jeho roztažení či smrštění (v závislosti na manipulaci) jako důsledek buď nadměrného rozpouštění či krystalizace. [18,22]

3.

nosti organického am

í polymerních laků vnosti a

zech, ale edí rtutí, materiál. íbro, cín, učasnosti

tí, a tak stříbra a [18]

mikrotrhliny. [24]

2.5.6. DentálníDentální amalgám se tradičně používá jako materiál k plnění vyvrtaných děr pjeho užití je poněkud kontroverzní (estetické problémy, zn

padná toxicita, atd.). Pro účely této práce je amalgám považován za referenDentální amalgám je slitina, která vznikne kombinací rtuti se slitinou obsahujícměď a někdy zinek. Poprvé byl použit v Severní Americe roku 18

dstavuje nadpoloviční většinu veškerých výplní samostatných zubů.

Stříbrný slitinový prášek se ve stomatologické ordinaci nechá zreagovatvznikne dentálnící

- 27 -

B BCÍL PRÁCE

CÍL PRÁCE "Vliv povrchové energie zubních materiálů na depozici mikrobiálního plaku"

Cílem této práce bylo experimentální zjištění kinetiky sorpce někteýchmikrob

komponent iálního plaku na výplňové zubní materiály v závislosti na jejich povrchové energii a

drsnosti.

- 28 -

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

4. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

Streptococcus mitis 1b získané ve formě lyofilizátů z České sbírky mikroorganismů, Tvrdého

řidáno asi 0,3 ůdy. Po promíchání a několikaminutovém stání byla suspenze přenesena na pevné

kulturou bylo inkubováno několik dní (většinou 3 dny) v anaerostatu při teplotě 37°C.

9 g MSA bylo rozmícháno ve 100 ml destilované vody a sterilizováno v tlakovém hrnci 25 m erilně přidán 0,1 ml teluričitanu

í teplotě.

.1.2.2. Ka – Brain Heart Infusion Broth (BHIB)

00 ml destilované vody a sterilizováno v t

4

Při la tyto chemikálie:

4.1. Použité mikroorganismy

Pro zpracování bakalářské práce byly použity mikroorganismy Streptococcus salivarius 4E a

14, Brno.

4.1.1. Oživování lyofilizovaných kultur Ampule s lyofilizátem byla otevřena podle návodu a k vysušené suspenzi bylo pml tekuté pmédium. Médium s

4.1.2. Příprava půd

4.1.2.1. Pevné médium – Mitis Salivarius Agar(MSA)

inut. Následovalo ochlazení půdy na 50 – 55°C, dále byl st(1% vodný roztok Potassium Teluride), směs byla okamžitě nalita na Petriho misky a nechána ztuhnout při laboratorn

4 palné médium

7,4 g BHIB a 0,2 g agaru bylo rozmícháno ve 1lakovém hrnci 25 minut.

.2. Použité chemikálie

zpracování bakalářské práce jsem použi Živná média: Mitis Salivarius Agar (M SA), Brain Heart Infusion Broth (BHIB)

ited, Mumbai, India) (HiMedia Laboratories Pvt. L mi Nesslerovo činidlo (ML Chemica, Troubsko) Seignettova sůl – vinan sodnodraselný (Lachema s.p., Brno) Kyselina sírová (MERCI, s.r.o., Brno) Peroxid vodíku (Lachema, a.s., Neratovice) Hydroxid sodný (ONEX, Rožnov pod Radhoštěm) Sacharóza (Lachema, a.s., Neratovice) Fosforečnanový pufr 0,1 mol/l, pH = 7 n-hexadekan (Sigma – Aldrich, s.r.o., Praha)

4.3. Přístroje Skleněný anaerostat z České sbírky mikroorganismů na Tvrdého 14 v Brně Termostat TERMOSTA Bakteriologiczny, TYP HT Spektrofotometr Helios δ (Thermospectronic) Mineralizační zařízení Minishaker MS2 (IKA Works Inc.) Váhy SAS 50 (Scaltec)

- 29 -

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

Centrifuga Vařič (ETA) Tlakový hrnec (TESCOMA) Přístroj OCA 10 (DataPhysics Instruments GmbH, Filderstadt, Germany)

ntální materiály

l-400-dimethakrylát, hydrofiln pryskyřice, která se používá o

GmbH & Co KG, Germany) - hydrofobní pryskyřice, která se používá jako

mbH & Co. KG, Germany) PEG 5 - směs 25% PEG a 75% D3MA (obj.%)

G 0 - G 5 - %)

Aerosil - pyrolytická silika, specifický povrch 200 m2/g (Degussa, Germany) - bázi oxidu křemičitého)

- ich, Germany)

POS - PEG + anorganické plnivo Aerosil OX 50 + GMPTES

4

pravena, sada v materiálů FCH VUT.

discích byl prováděn ve zkumavkách s 10 ml tekutého média a kroorganismů ků na discích

n ly vl y do

mineraliza vzorku se dusíkaté látky (bílkoviny,aminokyseliny, aminy, amonné soli) postupně převedly až na amoniak, který se váže

ností H2SO4 na síran amonný. Po ukončení mineralizace, která se projevila vyčeny do 25 ml fotometricky

4.5.1.1. Fotometrická metoda s Nesslerovým činidlem

Princip Amonné ionty reagují v alkalickém prostředí s komplexním jodidem rtuťnatodraselným za vzniku žlutohnědě zbarvené sraženiny. Při nízké koncentraci amoniaku a amonných iontů vzniká koloidní roztok vhodný pro fotometrické měření. Zbarvení je stálé 30 minut. Metoda se používá pro stanovení amonných iontů v koncentracích větších než 0,05 mg/l.

4.4. Použité deSeznam použitých materiálů: PEG - polyethylenglyko í snižování viskozity a jako síťovací činidlo d

.jako rozpouštědlo pro

2

X 50 (nl OX 50

Disky porostlé inové iavek s

kompozitních materiálů (RöhmD3MA 1,12-dekandiol-dimethakrylát, matrice kompozitů (Röhm G

PE 5 směs 50% PEG a 50% D3MA (obj.%) PE 7 směs 75% PEG a 25% D3MA (obj.

PO PEG + anorganické plnivo Aerosil O aDO D3MA + anorganické plnivo AerosiGMPTES - γ-methacryloxypropyltriethoxy silan (Sigma Aldr

DOS - D3MA + anorganické plnivo Aerosil OX 50 + GMPTES

.5. Kvantitativní stanovení mikrobiálního plaku

Z každého testovaného materiálu byly zhotoveny disky. Sada vzorků nebyla ubyla povrchově upravena leštěním. Uvedené vzorky poskytl Ústa

Nárůst streptokoků na0,5 ml 16,67% sacharózy. Očkováno bylo přidáním 0,2 ml suspenze miz inokula, do každé zkumavky se pak přidal jeden sterilní disk. Nárůst streptokobyl kvantifikován pomocí Kjeldahlovy metody stanovení celkového dusíku.

4.5.1. Kjeldahlova metoda streptokoky byly odebírány po 48 a 96 hod kubaci a by ožen

připravených zkum e 10 ml 96% H2SO4 a 0,7 ml 30% peroxidu vodíku, následovala ce při teplotě 280°C. Při mineralizaci

eřením a přítomodbarvením roztoku, se vzorky nechaly vychladnout a byly kvantitativně převedodměrných baněk. Síran amonný vzniklý v mineralizátu se stanovil Nesslerovým činidlem. Vzniklo žluté až hnědé zabarvení vzorku [25].

- 30 -

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

Stanovení ruší aminy, chloraminy, aceton, aldehydy a alkoholy. Ruší sloučeniny, které se barví Nesslerovým činidlem. Dále stanovení ruší vápník, hsirníky, chlor

též organické ořčík, železo,

a zákal. Vliv vápníku, hořčíku a menšího množství železa se odstraní přídavkem Seignettov

k:

y soli.

4.5.1.2. Kalibrační křivka Zásobní rozto ě a doplní do

aný v chladu a temnu je stálý asi 4 týdny. :

0,2965 g NH4Cl vysušeného při 100°C se rozpustí ve vod 1000 ml. Roztok uchovávPracovní roztok 0,01 mg NH4

+ v 1 ml: 10,0 ml zásobního roztoku se doplní do 100 ml vodou. připravuje se vždy čerstvý.

ozt y: Kalibrační r ok Tabulka 1. ml pracovního

u v 50 ml 0 1,0 3,0 5,0 10,0 15,0

roztokN (µg) 0 23,4 39,0 78,0 7,8 117,0

ěrných baněk byly pipetovány objemy pr toku uvedeá

ná třikrá

Postup acovního roz né v Tabulce

1. N sledoval přídavek 1 ml roztoku Seignettovy soli, 1 ml Nesslerova činidla, roztok byl doplněn destilovanou vodou na konečný objem 50 ml a směs byla promíchána. Absorbance byla měřena proti slepému vzorku (1 ml Seign ttovy soli, 1 ml Nesslerova činidla, 48 mldestilované vody) při 420 nm. Z naměřených hodnot absorbance byla sestrojena kalibrační křivka.

Rovnice přímky je y = 0,0322x, regresní koeficient 0,9971. Absorbance byla měře t při 420 nm. Naměřené hodnoty jsou uvedeny v Tabulce 2. :

Množství dusíku/µg

Absorbance

Do 50 ml odm

e

7,8 0,0216 0,0197 0,0212 23,4 0,0668 0,0782 0,0834 39,0 0,1226 0,1208 0,1246 78,0 0,2439 0,2445 0,2673 117,0 0,3614 0,3653 0,3978

Tabulka 2. Data potřebná k sestrojení kalibrační křivky pro stanovení množství dusíku Kjeldahlovou metodou.

- 31 -

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

Obr. 12. Kalibrační přímka pro fotometrické stanovení Nesslerovým činidlem [29].

mikrob uhlovodíkům. krát promyty

in. o na absorbanci

množstvích 50, 100, 150 a 200 µl. Dvoufázový systém byl míchán na minishakeru při 2500 ot/min po dobu 30vteřin, poté následovala prodleva 15 vteřin a opět byl obsah zkumavky míc án 30 v10 minutách, kdy došlo k oddělení fází, byla odebrána spodní vodná část a podrobena analýze změřením absorbance. Procenta adheze k uhlovodíku byly vypočítány podle vzorce:

4.6. Stanovení hydrofobicity bakteriálních povrchů

Hydrofobicita byla stanovena jako iální adheze k vybraným Mikroorganismy byly odstředěny při 4000 ot/min po dobu 4 minut a potom dvav 0,1 mol/l fosforečnanovém pufru o pH 7 a odstředěny vždy po 2 minutách při 4000 ot/mBuňky byly potom suspendovány v 0,1 mol/l fosforečnanovém pufru pH 7 0,3 – 0,5 při 600 nm. Ke 3 ml buněčné suspenze byl přidán hexadekan v

teřin. Po h

100.1%0

⎟⎟⎠

⎜⎜⎝

−=A

adheze ⎞⎛ A (4.6.1.)

spenze před

4.7. Stanovení voln hové energie materiálů

Ve spolupráci s ústavem materiálů FCH VUT v Brně jsme získali hodnoty volné povrchové energie a kontaktních úhlů dentálních materiálů, u kterých jsme sledovali nárůsty Streptococcus mitis a Streptococcus salivarius. Vzhledem k tomu, že kontaktní úhly zvolených dentálních materiálů ležely v intervalu 50-100°, jednalo se o hydrofobní materiály.

4.7.1. Měření kontaktních úhlů, výpočet γ K měření kontaktního úhlu θ byla užita následující metoda, měření bylo provedeno na přístroji OCA (DataPhysics Instruments GmbH, Filderstadt, Germany). Tento přístroj měřil kontaktní úhel mezi kapkou kapaliny a pevným povrchem. Software SCA 10 (DataPhysics Instruments GmbH, Filderstadt, Germany) umí vypočítat povrchovou energii z měření

kde A = absorbance vodné fáze po míchání a A0 = absorbance původní sumícháním

é povrc

- 32 -

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

kontaktního úhlu pomocí standardní termodynamické teorie. Povrchová energie byla stanovena v souladu s teorií o stavových rovnicích. Měří se vždy minimálně jedna kapalina (v našem případě voda a glycerol).

Teorie o stavových rovnicích zvaná Newmannova teorie stavových rovnic vychází z Youngovy rovnice v následující podobě:

slls γcosθγγ += (4.7.1.)

kde γs, γl, γsl jsou povrchová napětí pevné látky, kapaliny a povrchové napětí mezi nimi, θ je rovnovážný kontaktní úhel. Rovnici 4.1. pak lze přepsat jako:

( )lssl ,f γγ=γ (4.7.2.)

Předpokládá se, že interakční parametr Φ je pouze lineární funkce γsl: 1sl +αγ−=Φ (4.7.3.)

kde α = 0,0075 m2mJ-1. Interakční parametr popisuje poměr γc a γs (φ = (γc/γs)1/2), kde γc je kritické povrchové napětí kapalin. Kritické povrchové napětí je povrchové napětí kapaliny, pro niž platí θ = 0. Běžně se rozhraní s Φ =1 nevyskytuje, obvykle je Φ<1.

Newmann popsak lineární závislost interakčního parametru Φ na γsl a obdržel hodnotu α za předpokladu, že Φ = 1 v případě, že γsl = 0. Výsledná rovnice má následující podobu:

( )( )( )[ ]12

12 21

γ+γγ−αγcos2

1lsl

llss

−γγαγ=θ (4.

Výpočet γs z této rovnice na základě naměřeného kontaktního úhlu provede software SCA 10. [46,47,48]

7.4.)

Obr. 13.Přístroj OCA 10 (DataPhysics Instruments GmbH, Filderstadt, Germany)

- 33 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

5. VÝSLEDKY A DISKUSE

5.1. Volná povrchová energie(γ)

Na Obr. 14 jsou znázorněny naměřené hodnoty statické povrchové energie (γ) na nečistých pryskyřicích ve vodě (Obr. 14a) a glycerolu (Obr. 14b). Je patrná klesající volné povrchové energie materiálů s rostoucí koncentrací hydrofobního D3MA. V jsou hodnoty posunuty vertikálně směrem k hodnotám nižším, ale v rámci experchyby je lze považovat za srovnatelné. Tvar křivky je v obou případech velmi Vodorovná přímka značí volnou povrchovou energii referenčního materiálu, amalgámu.

leštěných tendence glycerolu imentální podobný.

0 25 50 75 100

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

Amalgam

γ/(m

N.m

-1)

obj.% D3MA

Volná povrchová energie, voda, nelešt.

Obr 14a. Povrchová energie neleštěných materiálů PEG, PEG 25, PEG 50, PEG 75 a D3MA ve vodě. c D3MA vyjadřuje procentuální objemovou koncentraci D3MA, tj. materiály PEG (c D3MA = 0%), PEG 25 (c D3MA =

25 %), PEG 50 (c D3MA = 50 %), PEG 75 (c D3MA = 75 %) a D3MA (c D3MA = 100 %). .

- 34 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

0 25 50 75 10022

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

Amalgam

γ/(

mN

.m

-1)

obj.% D3MA

Obr. 14b. Povrchová energie neleštěných materiálů PEG, PEG 25, PEG 50, PEG 75, D3MA v glycerolu.

Na Obr. 15 je analogické znázornění hodnot volné povrchové energie čistých pryskyřic, tentokrát povrchově upravených leštěním, ve vodě (Obr. 15a) a glycerolu (15b). Hodnoty v rámci experimentální chyby vychází stejně jako u materiálů neleštěných, opět v glycerolu sledujeme mírný vertikální posun hodnot k nižším, trend křivek je opět podobný.

0 25 50 75 100

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

Amalgam

γ/(

mN

.m

-1

)

obj.% D3MA

Obr. 15a. Povrchová energie leštěných materiálů PEG, PEG 25, PEG 50, PEG 75, D3MA ve vodě

- 35 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

0 25 50 75 10022

24

26

28

30

32

34

36

38

40

Amalgam

γ/(m

N.m

-1)

obj.% D3MA

Obr. 15b. Povrchová energie leštěných materiálů PEG, PEG 25, PEG 50, PEG 75, D3MA v glycerolu.

Obr. 16 znázorňuje povrchovou energii neleštěných kompozitních materiálů ve vo16a) a glycerolu (Obr. 16b). Jako matrice byly užity PEG a D3MA, do nichž bylo přobj.% anorganického plniva ve formě povrchově neupravené pyrolytické siliky (PO, DO) a siliky upravené silanovým adhezním činidlem (POS, DOS). Kompozity s PEG matricí (PO, POS) mají obecně vyšší hodnoty volné povrchové energie ve srovnání s kompozity s D3MA matricí (DO,DOS). Ve vodě je povrchová energie PO a POS srovnatelná v rámci experimentální chyby, v glycerolu vykazuje POS hodnotu nižší. DO má ve vodě i glycerolu statisticky významně nižší hodnotu ve srovnání s DOS. Červený sloupec značí hodnotu volné povrchové energie pro amalgám.

dě (Obr. idáno 40

PO POS DO DOS Amalgam0

20

25

30

35

40

45

γ/(m

N.m

-1)

Obr.16a. Povrchová energie neleštěných materiálů PO, POS, DO, DOS (viz seznam materiálů) ve vodě.

- 36 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

PO POS DO DOS Amalgam0

20

25

30

35

40

45

γ/(

mN

.m

-1

)

Obr.16b. Povrchová energie neleštěných materiálů PO, POS, DO, DOS v glycerolu.

Na Obr. 17 jsou zobrazeny hodnoty volné povrchové energie leštěných kompozitních materiálů opět ve vodě (17a) a glycerolu (17b). Sledujeme totožné trendy jako v případě měření povrchové energie na neleštěných modelových materiálech, tedy výrazně nižší hodnoty materiálů s matricí D3MA (DO, DOS) oproti těm s matricí PEG (PO, POS). PO aPOS mají hodnoty γ v rámci experimentální chyby srovnatelné, hodnota γ pro DO je nižší než pro DOS v obou měřících kapalinách.

PO POS DO DOS Amalgam0

20

25

30

35

40

45

γ/(

mN

.m

-1

)

Obr.17a. Povrchová energie leštěných materiálů PO, POS, DO, DOS (viz seznam materiálů) ve vodě

.

- 37 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

PO POS DO DOS Amalgam0

20

25

30

35

40

45

γ/(

mN

.m

-1

)

Obr. 17b. Povrchová energie leštěných materiálů PO, POS, DO, DOS v glycerolu.

5.2. Stanovení hydrofobicity buněčných povrchů

Na bun i, ale také harau bakterií je hydrofobici

povrchu, k jejímuž měření se používá metoda mikrobiální adheze k uhlovodíkům (MATH). Používají se různé uhlovodíky (např. hexadekan, xylen, oktan), v této práci byl použithexadekan. Protože důležitou roli hraje i množství přidaného uhlovodíku, byla měřena závislost hydrofobicity na objemu přidávaného uhlovodíku. [29] Hodnota procentuální hydrofobicity pak byla stano vek 200 µl hexadekanu.

Z Obr. 18 vyplývá extrémní hydrofobicita S.salivarius (94%) a írná hydrofobicita S.mitis (73%). Hodnoty se mohou různit v závislosti v experimentálních podmínkách stanovení, protože hydrofobicita závisí na pH, iontové síle a počtu subkultur. [31]

Trendy křivek jsou podobné pro oba kmeny, nejprve sledujeme prudký růst závislosti následovaný stagnací hodnot hydrofobicity pro přídavek uhlovodíku přesahující 100 µl.

40

50

60

70

80

90

100

ěčnou adhezi má vliv nejen typ materiálu a jeho vlastnost c kteristika

adherujících mikroorganismů. Důležitou charakteristiko ta jejich

vena pro přída

m

- 38 -

0 50 100 150 200-10

0

10

20

30

Hy

icita

/%

Množství uhlovodíku/µl

drof

ob

S.mitis S.salivarius

Obr.18. Vyjádření % hydrofobicity povrchu modelových streptokoků S. mitis a S. salivarius v závislosti na

množství použitého hexadekanu.

VÝSLEDKY A DISKUSE

5.3

rocem p50 P

ho sila OS a ů, z nichž sada nebyla upravena a

ch grafech jsou nárůsty vyjádřeny relativním

pryskyřice PEG a D3MA a jejich směsi. S. mitis adheruje lépe k leštěným směsím prysykřic (Obr. 19a), S. salivariusnaopak k čistým pryskyřicím nezávisle na úpravě povrchu materiálu (Obr. 19b).

ádřen relativním množstvím dusí z Kjeldahlovy

(bez plniva a silanu). Na Obr. 20 sledujeme výrazný nárůst S.mitis na neleštěném PO, jeho nárůsty na ostatních kompozitních materiálech jsou statisticky nevýznamné (Obr. 20a). S.salivarius naopak kompozity preferuje, pokud jsou jejich povrchy vyleštěné, sledujeme nárůsty cca 30 - 100%

hraje drsnost povrchu.

Obr. 20a,b. Nárůsty S.mitis a S.salivarius po 48 hodinách, vyjádřeny relativním množstvím dusíku z Kjeldahlovy metody na kompozitních materiálech.

. Studium tvorby plaku na vybraných dentálních materiálech

Nárůsty byly měřeny na směsích síťovacích činidel PEG a D3MA v různém pzastoupení (obj. %) PEG, PEG 25, PEG 50, PEG 75, D3MA (viz seznamateriálů), dále na jejich směsích s 40 obj.% anorganického plniva Aerosil OXsměsích síťovacího činidla, a anorganického plniva upra nizací Pvšech materi ů byly zhotoveny disky stan

ntuálním oužitých O, DO a DOS. Ze vené

ál dardních rozměrsada byla

isté

Obr. 19a,b. Nárůst S.mitis a S.salivarius po 48 hodinách, vyjmetody na čistých pryskyřicích

povrchově upravena leštěním. V jednotlivý obsahem dusíku z Kjeldahlovy metody.

Obr. 19 znázorňuje nárůsty modelových organismů na č

PEG

75%

PEG

50%

PEG

25%

PEG

D3M

A

0,0020,0040,00

60,0080,00

100,00

S.m itis 48 hod, čis té pryskyř ice a je jich sm ěs i

nelešt.

lešt.

ku

(Obr. 20b). Důležitou roli tedy zřejmě

PO POS DO DOS

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

S.mitis 48 hod, kompozitní materiály

nelešt.

lešt.

PE

G

75%

PE

G

50%

PE

G

25%

PE

G

D3M

A

0,0020,0040,0060,0080,00

100,00

S.salivarius 48 hod, čisté pryskyřice a jejich směsi

nelešt.lešt.

PO POS DO DOS

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

S.salivarius 48 hod, kompozitní materiály

nelešt.

lešt.

- 39 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

Na Obr. 21 je zobrazeno srovnání nárůstů obou modelových mikroorganismů na čistých pryskyřicích a kompozitech. S.mitis z kompozitů s matricí PEG preferuje neleštěný PO, vyleštěním však nárůst poklesl na statisticky nevýznamnou hodno G a POS jsou rovněž nárůsty S. mitis zanedbatelné, a to nezávisle na úpravě povrchu (Obr. 21a). Na D3MA a kompozitech s matricí D3MA (kromě DOS) jsou nárůsty S. mitis výrazně větší (Obr. 21c). Výrazný nárůst na čistém D3MA vyleštěním materiálu poklesl, u kompozitů naopak leštění způsobilo větší nárůsty. Tento jev v ještě výraznějším měřítku sledujeme u nárůstů S.salivarius na atricí PEG (Obr. 21b). U S.salivarius se jako důležitý faktor spíše než složení projevuje drsnost povrchu, mnohonásobně větší nárůsty se objevily po povrchu materiálu (Obr. 21b,d).

b,c,d. Srovnání nárůstů S.mitis a S.salivarius

ů na době adheze (48 nebo 96 hodin) na (v rámci 20% experimentální chyby) vlivem

i stagnaci hodnot nárůstů oproti nárůstům po 48 delší doby adheze sledujeme stagnaci nárůstů či

ří neleštěný D3MA a PO. delší dobu, S.salivarius naopak adheruje

trvalá.

tu. Na E

mater s m

P

iályvyleštění

PEG PO POS

nelešt.lešt.0,00

20,0040,00

60,00

80,00

100,00

S.m itis , pryskyř ice čis tá, s anorganickým plnivem , se s ilanizovaným anorganickým

plnivem

nelešt.

lešt.

PEG PO POS

nelešt.lešt.0,00

20,0040,0060,0080,00

100,00

S.salivarius , pryskyř ice čis tá, s anorganickým plnivem , se s ilanizovaným

anorganickým plnivem

nelešt.

lešt.

D3MA DO DOS

nelešt.lešt.0,

20,0000

60,00

80,00

100,00

S.m itis , pryskyř ice čis tá, s anorganickým plnivem , se s ilanizovaným anorganickým

plnivem

- 40 -

.21a,

Obr na čistých pryskyřicích a kompozitech po 48 hodinách.

Na Obr. 22 je znázorněna závislost nárůstů streptokokvšech studovaných materiálech. U S.mitis došlo delší doby adheze (96 hodin) ke zvětšení čhodinám (Obr. 22c,d). U S.salivarius vlivem jejich mírný pokles (Obr. 22a,b), výjimku z tohoto trendu tvoS.mitis tedy vyžaduje k výraznějším nárůstůmrychleji (tedy snadněji), ale jeho adheze je méně

00

40, nelešt.

lešt.

D3MA DO DOS

nelešt.lešt.0,00

20,00

60,00

80,00

100,00

S.salivarius , pryskyř ice čis tá, s anorganickým plnivem , se s ilanizovaným anorganickým

plnivem

40,00 nelešt.

lešt.

VÝSLEDKY A DISKUSE

D3M

An

D3M

AI

Don DoI

DO

Sn

DO

SI

48 h0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

S.m itis , 48 a 96 hod

48 h

96 h

D3M

An

D3M

AI

Don DoI

DO

Sn

DO

SI48 h

0,00

20,0040,00

60,00

80,00

100,00

S.salivarius, 48 a 96 hod

48 h

96 h

PEG

n

PEG

I

Pon

Pol

POSn

POSI

48 h0,00

20,0040,00

60,00

80,00

100,00

S.m itis ,48 a 96 hod.

48 h

96 hPE

Gn

PEG

I

Pon

Pol

POSn

POSI

48 h0,00

20,0040,00

60,00

80,00

100,00

S.salivarius, 48 a 96 hod.

48 h

96 h

Obr. 22 a,b,c,d. Srovnání nárůstů S.mitis a S.salivarius po 48 a 96 hodinách. Je znázorněna kompilace

předcho závislost na době nárůstu i povrchové úpravě materiálů (l = leštěný, n = neleštěný).

5.4. Závislost nárůstů na povrchové energii

o zpracována závislost nárůstu bakterií na povrchové energii studovaných leštěných síťovacích činidel. Vycházeli jsme z hodnot γ čistých pryskyřic a jejich směsí v části 5.1. a velikosti nárůstů streptokoků z části 5.3., Obr. 22a,b. Závislost nárůstu S.salivarius po 48 hodinách na γ je znázorněna na Obr.23. Nárůsty na čistých pryskyřicích jsou vyšší než na jejich směsích, hodnota nárůstu na PEG 75 je srovnatelná s PEG v rámci experimentální chyby. Objevuje se zřetelné minimum pro okolí hodnoty γ = 30 mN/m.

zích výsledků, tedy

é aV t t části byl

- 41 -

VÝSLEDKY A DISKUSE

24 26 28 30 32 34 36 38 40-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PEG

PEG 75

PEG 50

PEG 25

Rel

ativ

ní m

nožs

tví d

usík

u/%

Povrchová energie/[mN/m]

S.salivarius po 48 hodinách, lešt.materiály

D3MA

Obr.23. Na obrázku je vynesena závislost velikosti nárůstů S.salivarius po 48 hodinách vyjádřená relativním množstvím dusíku na povrchové energii leštěných pryskyř

Na Obr.24 je patrné maximum závislosti přibližně v intervalu hodnot γ 30 - 34 mN/m, tedy interval hodnot povrchové energie, které pro S.mitis představují optimální podmínky růstu. Na rozdíl od S.salivarius preferuje směsi D3MA a PEG, hodnoty nárůstů pro čisté pryskyřice jsou u S.mitis nejnižší.

ic

24 26 28 30 32 34 36 38 40

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

PEG 25

PEG

PEG 50

Rre

lativ

ní m

nožs

tví d

usík

u/%

Povrchová energie/[mN/m]

S.mitis po 48 hodinách, lešt. materiály

D3MA

PEG 75

Obr.24 Na obrázku je vynesena závislost velikosti nárůstů S.mitis po 48 hodinách vyjádřených relativním množstvím dusíku na povrchové energii čistých leštěných materiálů.

- 42 -

6. ZÁVĚR Streptokoky tvoří nejvýznamnější složku mikroflóry dutiny ústní, jsou schopnypovrch zubů a protetických materiálů a jsou dobře adaptované na prostředí čistézubů i na prostředí zubního mikrobiálního plaku. Cílem této práce bylo změřit vliv vybraných strukturních parametrů zubních materiálů na nárůst modelových organismů, salivarius a Streptococcus mitis. Strukturními

adheze na ho povrchu

Streptococcus parametry bylo chemické složení polymerní

ko ateriálu

γ byla stanovena pomocí měření kontaktních úhlů, nárůsty mi hydrofobicita

onentě klesá í nemělo na

itelný vliv. Přídavek plniva mírně snížil povrchovou energmí ný.

tis a

pasivním přístupem pouhé volby pmateriálu nelze zajistit účinnou inhibici nárůstu mikroorganismů, neboť nárůsty zácharakteristikách jednotlivých druhů adherujících bakterií, každý preferuje odlišné poAktivní přístup jako např. přídavek baktericidních monomerů do matrice kompozituvést ke zlepšení klinické aplikace studovaných materiálů.

mponenty, přítomnost plniva a jeho povrchová úprava a leštění vytvrzeného msimulující standardní dokončení protetické procedury.

Povrchová energie kroorganismů kvantifikovány pomocí Kjeldahlovy metody stanovení dusíku,

povrchu bakterií pomocí MATH.

Bylo zjištěno, že s růstem obsahu D3MA monomeru v polymerní kompmonotónně povrchová energie vytvrzené polymerní sítě. Standardní leštěnpovrchovou energii měř

ii PEG a Závislost výrazné

arametrů visí i na dmínky.

by mohl

rně zvýšil povrchovou energii D3MA. Efekt silanizace plniva nebyl významdepozice bakterií na povrchové energii vykazují výrazné maximum pro S. miminimum pro S. salivarius.

Získané výsledky lze interpretovat tak, že

- 43 -

LITERATURA

7. LITERATURA

Základy lékařské mikrobiologie, UK Nakladatelství Karolinum Praha,

ra of dental plaque, Br Med Bull, 1975

] , E.: Cell-surphace hydrophobicity of

adherent oral bacteria, Current Microbiology, 1982

robial Ecology, Oxford, 1979

Company Philadelphia, 1979

[8] encing the flora of

ping plaque,

[10] fluence of growth and

saliva as a

8 [12] Bednář, M., Fraňková, V., Schindler, J., Souček, A., Vávra, J.: Lékařská

6 – 213

niques of an Streptococcus mitis strains involved in non- electrostatic binding to surfaces, Eur J Oral Sci, 1996, str. 48 – 55

, M.: Oral Microbiology, American Society for Microbiology, 1984,

[15] Andrew, P.W., Mitchell, T.J.: The Biology of Streptococci and Enterococci. The Society for Applied Bacteriology, Oxford, 1997 [16] Vacek, M., Bittner, J., Komrska, J., Záhlavová, E.: Stomatologické materiály, Avicenum, 1980 [17] Komrska, J., Brožek, J.: Stomatologické zprávy 35/1994/1, Dental, a.s., Praha, 1994

[1] Dřízhal, I.: Dentální mikrobiální povlak, Progresdent, 1999 [2] Horáček, J.: 2000

[3] Harpie, J.M., Bowden, G.H.: Bacterial flo [4] Urban, F.: Stomatologie, Avicentrum, Praha, 1976

[5 Weiss, E., Rosenberg, M., Judes, H., Rosenberg

[6] Lynch, J.M., Poole, N.J.: Mic [7] Ramfjord, S.P., Ash, M.M.: Periodontology and Periodontics, W.B. Saunders

Geddes, D.A.M., Jenkins, G.N.: Intrinsic and extrinsic factors influ

the mouth in the normal microbial flora of man, London, 1974 [9] Kenney, E.B., Ach, M.M.: Oxidation-reduction potential of develo periodontal pockets and gingival sulci, J. of Periodontology, 1969, str. 630 - 633

Jana, T.K., Srivastava, A.K., Csery, K., Arora, T.K.: In environmental conditions on cell surface hydrophobicity of Pseudomonas fluorescens in non-specific adhesion, Can J Microbiol, 2000

[11] Cowman, R.A., Fitzgerald, R.J., Perrella, M.M., Cornel, A.H.: Humannitrogen source for oral streptococci, Caries Research 11, 1977, str. 1 –

mikrobiologie, bakteriologie, virologie, parazitologie, Marvil, 1996, str. 5

[13] Van der Mei, H.C., Busscher, H.J.: Detection by physico-chemical techamphiphilic surface component on

[14] Marsh, P., Martin str. 11 – 50

- 44 -

LITERATURA

[18] Craig, R.G., O´Brien, W.J., Powers, J.M.: Dental materials – Properties and

[19] olson, J., Parker, S.: Polymeric dental materials,

[20] Venhoven, B. A. M.: Dental Resin Composites – Curing and Coherence, The

of Polymers,

ic, Oxford,

y, Princeton,

[24] yně, Fakulta írodovědecká, Brno, 1985

ntal plaque bacteria, A.viscosus Oral Biology

UT v Brně,

flóry,

a dentálních

ch dentálních 3

ty on in vitro ience: Materials in medicine 11, 2000 [32] Mozes, N., Rouxhet, P.G.: Methods for measuring hydrophobicity of microorganisms, Journal of Microbiological Methods 6, 1987 [33] Lichtenberg, D., Rosenberg, M., Sharfman, N., Ofek, I.: A Kinetic approach to bacterial adhernce to hydrocarbon, Journal of Microbiological Methods 4, 1985

Manipulation, Mosby Year Book, Inc, 1992

Braden, M., Clarke, R.L., Nich Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1997

University of Amsterdam, 1996 [21] Gebelein, CH.G., Koblitz, F.F.: Biomedical and Dental Applications 1981

[22] McCabe, J.F., Walls, A.W.G.: Applied Dental Materials, Blackwell Scientif 1998 [23] Craig, R.G.: Restorative Dental Materials, The C.V. Mosby Compan 1985

Němec, M., Mazal, P.: Cvičení z mikrobiologie, Univerzita J.E. Purk př [25] Hinnant, C.W., Stutzenberger, F.J.: Of human de accelerates immunoglobulin A protease secretion in S. sanquis, Arch. 28, 1983

[26] Mgr. Stanislava Matalová, Dizertační práce, FCH VUT v Brně

[27] Jančeková, L.: Adheze mikroorganismů na dentální materiály, FCH V 2001 [28] Remeš, D.: Vliv povrchové úpravy dentálních materiálů na sorpci orální mikro FCH VUT v Brně, 2002 [29] Kupčíková, E.: Kvantitativní stanovení tvorby mikrobiálního plaku n

materiálech, FCH VUT v Brně, 2002

[30] Komár, O.: Sledování tvorby plaku mikrobiálního původu na vybranýmateriálech, FCH VUT v Brně, 200

[31] Grivet, M., Morrier, J.J., Benay, G., Barsotti, O.: Effect of hydrophobicistreptococcal adhesion to dental alloys, Journal of materials sc

- 45 -

LITERATURA

[34] Doyle, R.J., Rosenberg, M.: Measurement of microbial adhesion to hydrophobic substrata, Methods in Enzymology 253, 1995

[35] Adhese mikroorganismů na povrchu tkání ústní dutiny,

[36] Bílová, R., Lipoteichoová kyselina u betahemolytických streptokoků, Kandidátská

Busscher, H.J., van Steenberghe, D: Clinical relevance of the influence of surface free ation in man,

ctivity and Control at

ni.htm

uby.htm

m/zamestnanci/vikova.martina/teaching/10smac2.pdf

[43] Verwey, E., Overbeek, T.: Advances in Colloid and Interface Science, 1948

[44] en.wikipedia.org/wiki/Biocompatibility

Dušková., J., Broukal, Z.:

Československá stomatologie, 1983

dizertační práce, 1985 [37] Anselme, K.: Osteoblast adhesion on biomaterials, Biomaterials, 2000

[38] Quirznen, M., van der Mei, H.C., Bollen, C.M.L., Geertsema-Doornbusch, G.I.,

energy and roughness on the supragingival and subgingival plaque form Elsevier, 1994 [39] Marshall, K.C., Biofilms: An overview of Bacterial Adhesion, A Surfaces, Amer. Acad., Microbiol.News 58, 1992

[40] http://www.sci.muni.cz/mikrob/mikrofloraGIT/dutina_ustni/dutina_ust

[41] http://www.narod-sobe.cz/clovek/veda/biologie/lekarstvi/Zuby/Z [42] http://www.ft.vslib.cz/depart/kt

[45] http://en.wikipedia.org/wiki/Ionomer

] S. Wu, Polymer Interface and Adhesion, Marcel Dekker INC., New Yourk and Basel

(1982)

[47] F. Garbassi, M. Morra, E. Occhiellu, Polymer Surfaces, in J. Wily, Physics to

technology, Chichester (1994)

[48] J. Kloubek, Advances in Colloid and Interface Science, 38, 99-142 (1992)

[46

- 46 -