Anasayfa » Yayınlar

Soğuk atmosferik plazmanın dental uygulamaları

Periodontal veya peri-implant hastalıkları ile ilişkili bakteri ve biyofilmlere karşı ortam havasını kullanan soğuk atmosferik bir plazma cihazının in vitro etkinliği

Yazarlar: Gert Jungbauer, Leandro Favaro, Steffen Müller, Anton Sculean, Sigrun Eick

Yayın: Jungbauer, G.; Favaro, L.; Müller, S.; Sculean, A.; Eick, S. The In-Vitro Activity of a Cold Atmospheric Plasma Device Utilizing Ambient Air against Bacteria and Biofilms Associated with Periodontal or Peri-Implant Diseases. Antibiotics, 2022, 11, 752. https://doi.org/10.3390/antibiotics11060752

Yayının tamamı için: https://www.mdpi.com/2079-6382/11/6/752

Özet

Aşağıdaki metin, planktonik oral bakterilere ve periodontal/peri-implant çoklu tür biyofilmlerine karşı ve oral fibroblastların dentin ve titanyum numuneler üzerindeki adezyonuna karşı elde taşınabilir bir PDD cihazı kullanarak doğrudan soğuk atmosferik plazma aktivitesini in-vitro olarak analiz eden bir akademik çalışmayı özetlemektedir. Plazma işlemleri piezobrush® PZ3 ile gerçekleştirilmiştir.

Periodontal ve peri-implant tedavinin önemli bir parçası, subgingival veya peri-implant biyofilmin mekanik olarak çıkarılmasıdır. Çoğu durumda, tek başına mekanik debridman yeterli değildir ve antiseptikler veya antibiyotikler gibi yardımcı önlemlerin uygulanması gerekir. Özellikle periodontitis ve özellikle peri-implantitis tedavisinde antibiyotiklerin yüksek tüketimi alternatif arayışlarını zorunlu kılmaktadır. Olası bir seçenek, yardımcı bir uygulama olarak soğuk atmosferik plazmanın (SAP) kullanılması olabilir. Antimikrobiyal ve iyileşmeyi teşvik edici etkileri nedeniyle, SAP uygulanması, genel tıp ve diş hekimliğinin çeşitli alanlarında umut verici bir yöntem olarak görünmektedir.

Bu çalışmanın amacı, plazma üretimi için ortam havasını kullanan bir el cihazının antibakteriyel ve anti-biyofilm aktivitesini değerlendirmektir. Çalışmada, SAP oluşturmak amacıyla orijinal olarak tıbbi olmayan uygulamalar için geliştirilmiş olan relyon plasma firmasının piezobrush® PZ3 cihazı yakın alan (Nearfield) modülüyle kullanılmıştır. Şekil 1 deney düzeneğini göstermektedir. Piezoelektrik doğrudan deşarj ve dielektrik bariyer deşarjının bir kombinasyonu ile oluşturulan plazma, topraklama yoluyla yüzeye verimli bir şekilde iletilmiştir. 8 W ile sınırlanan bir güç tüketimi ve 2 mm uygulama mesafesiyle yaklaşık 50 °C'lik bir sıcaklığa ulaşmıştır.

Şekil 1. SAP'ın planktonik bakteri ve biyofilmler üzerindeki etkisi için oluşturulan deney düzeneği; DBD: Dielektrik Bariyer Deşarjı.

Deneyde 11 oral bakteri süspansiyonu (bunlar arasında Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Parvimonas micra, Streptococcus gordonii ve Tannerella forsythia) 10, 30, 60 ve 120 saniye soğuk plazmaya maruz bırakılmıştır. İşlem öncesi ve sonrası koloni oluşturan birim (CFU) sayıları belirlenmiştir. Daha sonra, dentin ve titanyum numuneleri üzerine 12 tür biyofilm kültürlenmiş ve CFU sayıları, biyofilm kütlesi ve metabolik aktivite ölçülmeden önce 30, 60 ve 120 saniye boyunca CAP uygulanmıştır.

Test edilen on bir türden on tanesi için (T. forsythia hariç) 30 saniyede ve tüm türler için 60 saniyede ≥ 3 log10 CFU azalma bulunmuştur (Şekil 2). 30 saniyelik uygulamadan sonra, dahil edilen on bir türden dördünün CFU sayısı tespit seviyesinin altında kalmış,  60 sn ve 120 sn'de sırasıyla yedi ve sekiz tür için CFU sayılamamıştır.

Şekil 2. (A) Koloni oluşturan birim sayısı (CFU), (B) kütle, (C) 30 sn, 60 sn ve 120 sn uygulama süresinden sonra dentin üzerindeki çok türlü biyofilmlerin metabolik aktivitesi.

Dentin ve titanyum numunelerinde gelişen biyofilm için log10 azalmaları 2,43 log10 CFU/numune ve 120 sn SAP sonrasında yaklaşık 4 log10 CFU/numune olarak gerçekleşmiştir. SAP uygulaması biyokütleyi anlamlı boyutta azaltmamıştır, biyofilmlerin ise dentin ve titanyum üzerindeki metabolik aktivitesi 120 sn SAP sonrasında sırasıyla %98 ve %95 oranında azalmıştır.

Şekil 3. 120 sn SAP ön işleminden sonra dentin (A) ve titanyum (B) numunelerinde mm2 başına diş eti fibroblastı sayısı.

120 sn SAP uygulamasının diş eti fibroblastları üzerinde sitotoksik etkisi olmamış ve diş eti fibroblastlarının titanyum yüzeyine yapışmasını önemli ölçüde artırmıştır. Şekil 3, dentin ve titanyum numunelerindeki fibroblast sonuçlarını göstermektedir. 120 saniyelik bir işlem periyodundan sonra, dentinin aksine, fibroblast konsantrasyonunda 800'den 1200 hücre/mm2'ye net bir artış görülmektedir, bu da SAP'ın titanyum implantların ön işlemi için potansiyeline dikkat çekmektedir.

Sonuç

Çalışmanın sonucunda, PDD teknolojisini kullanan ve havadan doğrudan plazma üreten, havayla çalışan piezobrush® PZ3 cihazının, planktonik oral bakteriler üzerinde bakterisidal etki gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca, 120 saniye uygulama içinde, dentin ve titanyum üzerinde kültürlenen çok türlü biyofilmler üzerinde antibiyofilm aktivitesi göstermiştir. Bu sonuçlar ümit vericidir ve periodontal ve peri-implantitis tedavisinde uygulama potansiyelini ortaya koymaktadır. Klinik çalışmalarda etkinlik test edilmeden önce potansiyel yan etkilerin daha ayrıntılı olarak değerlendirilmesi ve cihazın şekli ve parametrelerinin dişhekimliği pratiğindeki ihtiyaçlara göre uyarlanması için daha ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.

Anasayfa » Yayınlar