Diseño de Compuestos de Resina Dental Bio-Segura Multifuncional con Propiedades de Mineralización y Antibiofilm
Autores: Yun, Jiaojiao; Burrow, Michael F.; Matinlinna, Jukka P.; Ding, Hao; Chan, Sin Man (Rosalind); Tsoi, James K. H.; Wang, Yan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de Compuestos de Resina Dental Bio-Segura Multifuncional con Propiedades de Mineralización y Antibiofilm
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Compuestos de resina dental
Mineralización
Biocompatibilidad
Propiedades anti-biofilm
Partículas de vidrio bioactivo
Respuestas celulares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio tiene como objetivo desarrollar compuestos de resina dental bioseguros y multifuncionales con capacidades de mineralización, alta biocompatibilidad in vitro y propiedades anti-biofilm. Para abordar este problema, se desarrollaron compuestos de resina experimental compuestos de resinas dentales basadas en UDMA/TEGDMA y bajas cantidades (1.9, 3.8 y 7.7 vol%) de partículas de vidrio bioactivo 45S5 (BAG). Para evaluar las respuestas celulares de los compuestos de resina, se expusieron las células MC3T3-E1 a (1) los extractos de los compuestos originales, (2) se cultivaron directamente sobre los compuestos de resina recién curados, o (3) se cultivaron en compuestos precondicionados que han sido sumergidos en agua desionizada (agua DI), un medio de cultivo celular (MEM), o una solución simple de promoción de remineralización artificial que contiene HEPES (solución SHARP) durante 14 días. Se evaluaron la adhesión celular, la viabilidad celular y la diferenciación celular, respectivamente. Además, se evaluaron por primera vez las propiedades anti-biofilm de los compuestos de resina cargados con BAG en relación con la viabilidad bacteriana, el grosor del biofilm y la morfología del biofilm. Los resultados biológicos in vitro demostraron que la actividad metabólica celular y la expresión de ALP se redujeron significativamente cuando se sometieron a extractos de compuestos o contacto directo con los compuestos de resina que contenían rellenos de BAG. Sin embargo, después de los tratamientos de precondicionamiento en soluciones MEM y SHARP, los minerales biomiméticos de fosfato de calcio en compuestos cargados con 7.7 vol% de BAG revelaron procesos celulares no afectados o incluso mejores, incluyendo la adhesión celular, la proliferación celular y la diferenciación celular temprana. Además, los compuestos de resina con 1.9, 3.8 y 7.7 vol% de BAG no solo pudieron reducir la viabilidad celular en el biofilm sobre la superficie del compuesto, sino también reducir el grosor del biofilm y las agregaciones bacterianas. Este fenómeno fue más evidente en BAG7.7 debido a la alta presión osmótica iónica y el microambiente alcalino causado por la disolución de BAG. Este estudio concluye que se pueden lograr compuestos de resina bioseguros y multifuncionales con propiedades de mineralización y anti-biofilm al agregar bajas cantidades de BAG al sistema de resina, lo que ofrece habilidades prometedoras para mineralizar así como prevenir caries sin sacrificar la actividad biológica.
Descripción
Este estudio tiene como objetivo desarrollar compuestos de resina dental bioseguros y multifuncionales con capacidades de mineralización, alta biocompatibilidad in vitro y propiedades anti-biofilm. Para abordar este problema, se desarrollaron compuestos de resina experimental compuestos de resinas dentales basadas en UDMA/TEGDMA y bajas cantidades (1.9, 3.8 y 7.7 vol%) de partículas de vidrio bioactivo 45S5 (BAG). Para evaluar las respuestas celulares de los compuestos de resina, se expusieron las células MC3T3-E1 a (1) los extractos de los compuestos originales, (2) se cultivaron directamente sobre los compuestos de resina recién curados, o (3) se cultivaron en compuestos precondicionados que han sido sumergidos en agua desionizada (agua DI), un medio de cultivo celular (MEM), o una solución simple de promoción de remineralización artificial que contiene HEPES (solución SHARP) durante 14 días. Se evaluaron la adhesión celular, la viabilidad celular y la diferenciación celular, respectivamente. Además, se evaluaron por primera vez las propiedades anti-biofilm de los compuestos de resina cargados con BAG en relación con la viabilidad bacteriana, el grosor del biofilm y la morfología del biofilm. Los resultados biológicos in vitro demostraron que la actividad metabólica celular y la expresión de ALP se redujeron significativamente cuando se sometieron a extractos de compuestos o contacto directo con los compuestos de resina que contenían rellenos de BAG. Sin embargo, después de los tratamientos de precondicionamiento en soluciones MEM y SHARP, los minerales biomiméticos de fosfato de calcio en compuestos cargados con 7.7 vol% de BAG revelaron procesos celulares no afectados o incluso mejores, incluyendo la adhesión celular, la proliferación celular y la diferenciación celular temprana. Además, los compuestos de resina con 1.9, 3.8 y 7.7 vol% de BAG no solo pudieron reducir la viabilidad celular en el biofilm sobre la superficie del compuesto, sino también reducir el grosor del biofilm y las agregaciones bacterianas. Este fenómeno fue más evidente en BAG7.7 debido a la alta presión osmótica iónica y el microambiente alcalino causado por la disolución de BAG. Este estudio concluye que se pueden lograr compuestos de resina bioseguros y multifuncionales con propiedades de mineralización y anti-biofilm al agregar bajas cantidades de BAG al sistema de resina, lo que ofrece habilidades prometedoras para mineralizar así como prevenir caries sin sacrificar la actividad biológica.