Application of an active attachment model as a high-throughput demineralization biofilm model

ResumoObjetivo: Investigar a sensibilidade de uma cepa laboratorial de Streptococcus mutans e dois isolados clínicos do grupo estreptococos à terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFA). Método: Azul de toluidina (TBO) e diodos emissores de luz (LEDs) no comprimento de onda vermelho (600 -700 nm) foram utilizados objetivando a morte de células planctônicas de uma cepa de referência de S. mutans (ATCC 25175) e dois isolados clínicos de estreptococos. Os microrganismos foram cultivados em infusão cérebro coração (BHI) em condições de microaerofilia a 37oC por 24 horas. Subsequentemente, suspensões foram transferidas para placas de 96 poços e tratadas com a combinação de quatro concentrações de TBO e quatro doses de luz. Grupos controle não foram tratados ou tratados com TBO e LED isoladamente. A efetividade da TFA foi avaliada por meio de plaqueamento e microscopia de varredura confocal a laser (MVCL). Resultados: O efeito antimicrobiano da TFA foi aumentado pela presença do TBO e pelo aumento das doses de luz. Resultado antibacteriano similar foi observado para os dois isolados clínicos (2,5 µg.mL-1 TBO a 24 J.cm-2 LED), em que a combinação de 0,25 µg.mL-1 TBO e 36 J.cm-2 LED foi efetiva para inativação da cepa de referência de S. mutans. Conclusão: Embora ligeiras variações foram observadas entre as cepas, TFA foi efetiva na fotoinativação de células planctônicas dos microrganismos estudados.Descritores: Cárie dentária. Fotoquimioterapia. Stretococcus mutans. Diversos agentes químicos são usados concomitantemente à escovação objetivando a prevenção da cárie dentária [7]. Terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFA) é uma abordagem relativamente nova para o controle de patógenos envolvidos com a doença [8,9]. O método consiste na fotoativação de fotossensibilizadores ou corantes por um comprimento de onda especifico. Radicais livres como oxigênio singleto, superóxidos e hidroxilas são produzidos durante a irradiação e esses produtos tóxicos são usados no metabolismo bacteriano com consequente morte celular [10,11].A efetividade da TFA na inativação de S. mutans tem sido demonstrada por estudos prévios [8,9]. Cepas clínicas são frequentemente mais resistentes a antimicrobianos que cepas padrão ou laboratoriais devido a trocas genéticas entre microrganismos presentes na cavidade bucal [12][13].Bactérias podem desenvolver resistência por meio da aquisição de material genético novo de outros organismos resistentes, ocorrendo entre cepas de mesma ou distinta espécies ou gêneros por troca genética (ex. conjugação, transdução e transformação) [14]. Baseado no fato de que cárie dentaria é capaz de destruir estruturas mineralizadas em qualquer estágio da vida, crianças são mais afetadas por essa doença devido a imaturidade de sua destreza manual e, como consequência, não atingindo um nível ótimo de remoção de placa dentária ou biofilme [15]. Embora um estudo recente tenha provado a resistência de isolados clínicos à TFA [13], nenhum estudo prévio focou-se no efeito da TFA sobre isolados clínicos de microrganismos cariogênicos ...

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“…Os isolados clínicos de estreptococos foram isolados da saliva de duas crianças (#1 e #2) de um estudo publicado previamente [16]. …”

Section: Preparação Do Inóculo Bacterianounclassified

Efeitos da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana sobre Microrganismos Cariogênicos: Estudo Preliminar

Paschoal¹,

Silva²,

Silva³

et al. 2014

Pesqui. bras. odontopediatria clín. integr.

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“…By running it under static conditions, the environment in the well will change during the experiment, unless the fluid is regularly replaced. Also, during biofilm formation, bacteria may deposit on the substrate and on the bottom of the well, and not actively attach to the surface [55,[61][62][63].…”

Section: Bacterial Adhesion Process Biofilm Formation and In Vitro Mmentioning

confidence: 99%

“…This simple high-throughout active attachment model consists of a lid with 24 clamps were different substrates can be put. This lid is placed in a common 24-well plate allowing the substrates to be vertically positioned during the period of biofilm formation [59,63,64].…”

Section: Bacterial Adhesion Process Biofilm Formation and In Vitro Mmentioning

confidence: 99%

Micropatterned Coatings for Guided Tissue Regeneration in Dental Implantology

Peláez-Vargas¹,

Gallego‐Perez²,

Higuita‐Castro³

et al. 2012

Cell Interaction

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“…Using a culture plate with suspended substrate model and using saliva as the inoculum can provide new insights into the properties and dynamics of the ecosystem of dental plaque (Guggenheim et al, 2001;Cheng et al, 2011;Silva et al, 2012). In vitro models are also economically and ethically important (Cheng et al).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Sucrose Induced Dentin Demineralization in a Microcosm Biofilm Model

Bohn

Vale

Padovani

et al. 2017

Int. J. Odontostomat.

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VALE, G. C.; PADOVANI, G. C.; RODRIGUES, L. K. A.; PRADO-JÚNIOR, R. R. Sucrose induced dentin demineralization in a microcosm biofilm model. Int. J. Odontostomat., 11(1):107-112, 2017. ABSTRACT:The aim of this in vitro study was to assess the root dentin demineralization caused by a microcosm biofilm model that has been exposed to sucrose in different ways. Materials and Methods: Saliva of two volunteers was inoculated into an artificial medium for biofilm growth and dentin blocks were immersed into these media. Dentin specimens were randomly exposed to one of the five experimental conditions: C (control group -no saliva inoculum or sucrose), 0S (saliva inoculum without sucrose, negative control), 3S (three daily one-minute immersions in 20 % sucrose), 6S (six daily one-minute immersions in 20 % sucrose), and CS (continuously immersed in 5 % sucrose). After five days, biofilm was collected to determine the concentration of intracellular and extracellular polysaccharides and the dentin surface hardness loss (SHL) was measured. The experiment was carried out in triplicate. Results: The dentin SHL was higher in groups that were exposed to sucrose (3S, 6S and CS) and there was a statistically significant difference between all groups (p<0.001). CS had higher concentrations of polysaccharides (p>0.001) and there was no statistically significant difference between the other groups (0S, 3S and 6S) (p>0.005). Conclusion: The microcosm biofilm model developed has the potential to produce root dentin demineralization at different exposures to sucrose.

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Application of an active attachment model as a high-throughput demineralization biofilm model

Abstract: The high-throughput active attachment biofilm model is applicable for evaluating novel caries-preventive agents on both biofilm and demineralization inhibition. PACT had a killing effect on 24h S. mutans biofilms and could inhibit the demineralization process.

Cited by 31 publications

References 30 publications

Efeitos da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana sobre Microrganismos Cariogênicos: Estudo Preliminar

Efeitos da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana sobre Microrganismos Cariogênicos: Estudo Preliminar

Micropatterned Coatings for Guided Tissue Regeneration in Dental Implantology

Sucrose Induced Dentin Demineralization in a Microcosm Biofilm Model

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