次氯酸减少钛合金表面生物膜的效果

摘要

　　化疗药物已被用作机械清创治疗种植体周围炎的辅助手段。目前的体外研究评估和比较了次氯酸(HOCl)、次氯酸钠(NaOCl)和洗己定(CHX)对革兰氏阴性(大肠杆菌和牙龈链球菌)和革兰氏阳性(粪肠杆菌和马血链球菌)细菌的清除效果。评价冲洗量和暴露时间对HOCl抗菌效果的影响，并完成耐久性分析。对三种化疗药物处理后的磨砂和生物膜污染钛合金盘进行活/死染色、形态学观察、alamarBlue法和脂多糖(LPS)检测。结果表明，随着灌水量的增加，HOCl具有较好的抗菌效果。随着治疗时间的增加，HOCl获得了更大的抗菌效果。当HOCl被打开并与空气接触时，可以观察到抗菌效果的下降。所有冲洗液均表现出抗菌活性，对生物膜污染种植体钛合金表面的大部分细菌均有杀灭作用。与NaOCl和CHX相比，HOCl显著降低了P. gingivalis的LPS浓度。因此，HOCl防腐剂对于清洗生物膜污染的植入物表面可能是有效的。查看全文

　　关键词:牙科植体;次氯酸盐酸;防腐剂;抗菌活性

　　1. 介绍

　　使用种植体代替缺失牙提供了可预测和良好的长期效果[1,2,3,4]。然而，短期和长期并发症的发生率增加。种植失败最常见的两个原因是过度负荷和感染。人们普遍认为微生物生物膜在种植体周围疾病的发生中起着重要作用[5,6]。当种植体的原始表面在安装后暴露在口腔中时，细菌会以类似于牙齿的方式繁殖，进而形成成熟的生物膜[7,8]。由于植入物的螺旋形设计和表面微结构，去除细菌及其副产品(如脂多糖)已被证明是有问题的。单纯的机械清创术不能去除所有的生物膜。此外，表面粗糙、表面自由能大的种植体，会积累更多的斑块[10]。感染很难消除，因为最初的细菌粘附开始于高润湿性区域和粗糙表面[11]的凹坑和沟槽内。因此，使用不同的化疗药物已被提议用于治疗感染的种植表面。为了将微生物数量减少到与牙周健康相适应的水平，临床医生经常使用抗菌药物，如CHX、NaOCl、柠檬酸、过氧化氢和四环素糊剂，作为机械清创的辅助治疗[12,13,14]。然而，令人满意的治疗策略或基于科学的治疗建议仍然没有[14]。

　　使用大剂量的抗菌剂可以有效地根除细菌。Zablotsky等人发现，在用于处理污染钛表面的防腐剂中，与盐水对照相比，柠檬酸导致残留的LPS数量最低;然而，这些差异并没有达到[9]的统计学显著性。Dennison等人研究了使用去离子水、柠檬酸溶液和0.12% CHX[15]对LPS(来自P. gingivalis)污染的机械加工和钛等离子喷涂(TPS)植入物的去污染治疗。与去离子水相比，柠檬酸和CHX处理在机械表面和TPS表面的抗菌效果无统计学差异。常用的抗菌剂能有效杀灭钛植入物[13]上的微生物，但不能去除生物膜。生物膜是异质结构，对抗菌剂[16]有很高的耐药性。

　　除了上述的防腐剂，HOCl也引起了人们的注意。HOCl是人体免疫细胞产生的，用来对抗入侵的病原体和[17]感染。在有效的抗菌浓度范围内，与NaOCl和H2O2[18]相比，HOCl对哺乳动物细胞的细胞毒性较低，因此无刺激性和致敏性。在牙科治疗过程中，一种温和的酸性HOCl溶液被引入作为根管冲洗液[19]和作为治疗牙周炎[20]的化疗剂。然而，一项文献检索显示，很少有文章讨论HOCl作为一种治疗细菌生长的钛植入物的影响。我们推测HOCl在体外可以有效清除种植体表面的细菌。因此，本研究的目的是:(1)考察不同灌水量和处理时间下HOCl对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的去除效果;(2)比较HOCl、NaOCl和CHX对作为种植体周围炎模型的生物膜污染钛合金表面的影响。重要的是，检测了残留在钛合金表面的LPS浓度，因为被冲洗剂灭活/杀死的生物膜可能会残留在种植体表面，这将促进随后的微生物粘附。

　　2. 结果

　　2.1。HOCl的抗菌效果

　　2.1.1。HOCl体积效应

　　临床意义是指治疗效果的实际意义。HOCl在不同体积比下对大肠杆菌、牙龈链球菌、粪链球菌、马唐链球菌的抗菌活性如图1所示。正如预期的那样，HOCl对4株菌株的抑菌能力是体积依赖性的。值得注意的是，HOCl与菌液体积比为4:1时，细菌完全被杀灭。这一结果与治疗时间为30 s、体积比为1:1的1.3% NaOCl和0.2% CHX的疗效相似。1.3% NaOCl和0.2% CHX的结果由于吸光度值检测不出来而无法显示。随着治疗时间的延长，HOCl的抗菌效果显著增强(p < 0.05)。基于这些数据，随后的实验使用4:1的灌洗液(HOCl, NaOCl, CHX)与细菌悬浮液的体积比。

　　图1所示。不同体积比和处理时间次氯酸(HOCl)对大肠杆菌(a)的抗菌作用(b) p gingivalis;(c)粪大肠;(d) S. sanguinis。结果以吸光度单位报告。HOCl对4种细菌均表现出体积依赖性的抗菌能力。HOCl的抗菌效果也存在时间依赖性。

　　2.1.2。HOCl耐久性

　　灌溉水的耐久性是评价其抗菌效果的一个重要参数。为了确定HOCl的耐久性，将灌溉水开封，并在环境温度下与空气接触1 - 2天。对四种细菌的抑菌活性进行了检测。HOCl的抗菌效果随接触时间的变化如图2所示。由于检测值不明确，故未显示血源血链球菌的检测结果。当与空气直接接触时，HOCl表现出随时间而变化的抗菌效果损失。有趣的是，统计分析显示30-90 s范围内的治疗时间并不影响HOCl对细菌的抗菌效果。另一方面，HOCl溶液与空气接触1 d和2 d后pH值分别为6.85和6.91。这两个值均显著高于初始pH值6.73 (p < 0.05)。值得注意的是，pH值趋于稳定，并在长达7天的接触时间内保持在6.95。

　　图2。HOCl对大肠杆菌的抗菌效果随空气接触时间的变化(b) p gingivalis;(c)粪肠杆菌。HOCl与菌悬液的体积比为4:1。结果以吸光度单位报告。空气接触时间对HOCl的抗菌活性有不利影响;然而，治疗时间没有显著的影响。

　　2.2。对钛合金的抗菌活性

　　2.2.1。生活/死染色

　　图3、图4、图5和图6一致表明，在活/死细胞实验中，与未灌溉对照相比，所有的灌溉剂都会使钛合金表面的大多数细菌变红。结果表明，HOCl具有与NaOCl和CHX类似的抑菌活性。

　　图3。(a)大肠杆菌暴露于(b) HOCl， (c)次氯酸钠(NaOCl)和(d)洗必泰(CHX)的活性染色。活的细菌被标记为绿色，死的细菌被标记为红色。三种冲洗剂处理后，存活大肠杆菌的数量减少。

　　图4。(a) P. gingivalis暴露于(b) HOCl， (c) NaOCl和(d) CHX的活力染色。活的细菌被标记为绿色，死的细菌被标记为红色。与对照组相比，这三种灌溉剂显著减少了细菌数量。

　　图5。(a)粪肠杆菌暴露于(b) HOCl， (c) NaOCl和(d) CHX的活力染色。活的细菌被标记为绿色，死的细菌被标记为红色。与对照组相比，冲洗组的死亡细菌占钛合金表面细菌总数的比例更高。

　　图6。(a)对(b) HOCl， (c) NaOCl和(d) CHX进行血源活性染色。活的细菌被标记为绿色，死的细菌被标记为红色。经冲洗处理后，死菌数量增加。

　　2.2.2。扫描电镜观察

　　为了阐明灌洗液对钛合金表面细菌数量的影响，采用扫描电镜观察了灌洗液处理前后试样的表面形貌。尽管杆状大肠杆菌在孵育过程中受到污染，但大肠杆菌的数量在冲洗处理后明显减少(图7)。与未灌溉的对照组相比，三种灌溉剂有效地减少了其他三种细菌的数量。与hocl处理组相比，NaOCl和CHX处理后粘附在表面的细菌几乎完全清除。

　　图7。(a) 4种细菌暴露于(b) HOCl， (c) NaOCl和(d) CHX的扫描电镜图表明，3种灌溉剂明显减少了细菌数量。经NaOCl和CHX处理后，表面附着的细菌几乎完全清除。比例尺:1 μm。

　　2.2.3。AlamarBlue化验

　　为了进一步明确植入物表面的细菌活性，采用alamarBlue法检测HOCl、NaOCl和CHX的抗菌效果。三种冲洗液均能有效杀灭细菌(图8)。HOCl的抗菌活性略低于NaOCl和CHX，这与我们的SEM观察结果一致(图7)。

　　图8。培养24 h后，HOCl、NaOCl和CHX对大肠杆菌、牙龈链球菌、粪肠杆菌和马血链球菌的抗菌作用。以吸光度单位表示。值得注意的是，所有的冲洗液都明显地消除了细菌的粘附。

　　2.2.4。LPS检测

　　LPS，也被称为内毒素，是革兰氏阴性细菌，如大肠杆菌和P. gingivalis的主要细胞壁成分。为了研究钛合金表面生物膜的去除情况，采用不同的抗菌剂处理后，观察种植体表面残余LPS的数量。从图9可以看出，HOCl、NaOCl和CHX处理60 s后大肠杆菌残留的LPS水平无显著差异(p > 0.05)。与上述结果相反，与NaOCl和CHX相比，HOCl在去除p . gingivalis的LPS时显著增加(p <

　　0.05)。

　　图9。HOCl、NaOCl和CHX处理60 s后，钛合金表面大肠杆菌和牙龈p菌残留的脂多糖(LPS)水平。大肠杆菌中残留的LPS水平无显著差异。然而，与NaOCl和CHX相比，HOCl处理使P. gingivalis的LPS水平显著降低。

　　3.讨论

　　种植体相关感染是由种植体表面形成的细菌生物膜引起的;因此，移植物的细菌定植永远不能完全避免[21]。生物膜形成的可能原因包括术中污染、全身扩散和永久性经皮通道[22]。本研究采用四种不同的细菌种类来检测化疗药物的疗效。大肠杆菌通常被用作革兰氏阴性的模式微生物。牙龈P.牙龈炎与牙周炎有关，也涉及种植体周围炎[23]。在根管病原体中，粪肠杆菌被广泛研究，因为这一物种经常在根管感染[24]中发现。sanguinis通常存在于人类口腔中，被称为口腔生物膜[14]的先锋细菌。治疗根管和牙周感染最常用的化疗药物是CHX和NaOCl[25]。化学疗法对钛植入体表面的损伤风险很小。然而，体内研究未能确定一种化疗药物作为植入物表面去污[26]的金标准。常用的市售CHX浓度为0.12%;然而，与未经处理的对照组[27]相比，这一剂量并没有显著降低污染钛表面的LPS。Dennison等人在[15]的一项研究中发现，0.12%的CHX处理从被污染的机械种植体表面去除了94.6%的LPS，但从被污染的等离子喷涂种植体表面去除的LPS只有37.1%。因此，CHX对于去除生物膜的效果并不明显。在本研究中，CHX对钛合金的高抗菌效果和低脂去除能力证实了前人的研究结果[15,27]。

END

●防疫消毒只用酒精和84，不知酸化水，你就OUT了！

●别把酸性电解水/次氯酸水/传统含氯消毒剂混为一谈

● 众志成城 抗击疫情 西安信点医疗在行动