TÍTULO: AVALIAÇÃO DA COLONIZAÇÃO BACTERIANA EM PLACA DE RESINA ACRÍLICA APÓS DEPOSIÇÃO VIA PLASMA DE NANOFILME DE SÍLICA
TÍTULO:
CATEGORIA: EM ANDAMENTO CATEGORIA:
ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE ÁREA:
SUBÁREA: Odontologia SUBÁREA:
INSTITUIÇÃO(ÕES): UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO - UNICID INSTITUIÇÃO(ÕES):
AUTOR(ES): BEATRIZ SOUSA IWAMOTO AUTOR(ES):
ORIENTADOR(ES): FERNANDO CESAR TORRES ORIENTADOR(ES):
UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO
PRÓ-REITORIA ADJUNTA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA – PIBIC
ORIENTADOR: FERNANDO CESAR TORRES (Professor Associado do Programa de Mestrado em Odontologia da Universidade Cidade de São
Paulo - UNICID)
PROJETO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
AVALIAÇÃO DA COLONIZAÇÃO BACTERIANA EM PLACAS DE RESINA ACRÍLICA APÓS DEPOSIÇÃO VIA PLASMA DE NANOFILME DE SÍLICA
DESCRITORES: ortodontia; materiais odontológicos; microbiologia
ALUNA: BEATRIZ IWAMOTO CURSO: Odontologia DISCIPLINA: Ortodontia
São Paulo 2018
1 RESUMO
As placas de resina acrílica são amplamente utilizadas em Ortodontia, seja para a confecção de aparelhos removíveis, que corrigem as posições dentais em idades mais precoces, ou em contenções ortodônticas, que mantêm a estabilidade dos resultados obtidos no tratamento. O principal problema que se nota nessas placas é a microporosidade do acrílico, que pode favorecer, em médio e longo prazo, o acúmulo de resíduos provenientes da boca, resultando em mau odor e em um aspecto esbranquiçado da placa. A aplicação de óxido de silício (SiO2) tem se mostrado eficiente quanto ao seu uso em diversos materiais, quando se deseja a formação de uma camada lisa e impermeável, que sirva como proteção àquela superfície. A utilização em coroas dentais cerâmicas, por exemplo, tem demonstrado bons resultados, porém pouco esclarecimento se encontra na literatura quando se pesquisa seu uso em resinas acrílicas, como as utilizadas em aparelhos ortodônticos. Sendo assim, o objetivo dessa pesquisa é avaliar se essa deposição realizada na resina acrílica pode diminuir a aderência e proliferação bacteriana. Para tal objetivo será utilizando a deposição via plasma de nanofilme de sílica em placas de resina acrílica autopolimerizável. Esse estudo será importante para o
esclarecimento de dúvidas científicas sobre a eficácia do nanofilme de SiO2 na resina acrílica.
1 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA
1.1 Introdução e Revisão Preliminar de Literatura
Na Ortodontia, é comum a utilização de aparelhos removíveis. Muito indicados para crianças, os aparelhos ortopédicos Bimler, Ativador, Klammt, Bionator, Regulador de Frankel, Twin Block, entre outros, são utilizados para reposicionamento mandibular e harmonização do crescimento facial1,2. Objetivando reposicionamentos dentais mais simples, porém não menos importantes, placas de acrílico com diferentes acessórios em aço inoxidável são indicadas no caso de mordidas cruzadas, abertas, fechamento de diastemas etc. Porém, o uso mais frequente de aparelhos removíveis ocorre
após o tratamento com aparelhos fixos. Em qualquer idade, após a obtenção dos resultados ortodônticos, as placas de contenção, conhecidas como placas de Hawley, são utilizadas em tempo integral, durante aproximandamente 2 anos pós-finalização ortodôntica.
O material de eleição utilizado para confecção destes aparelhos funcionais removíveis e das contenções ortodônticas é a resina acrílica. A base deste material é o polimetilmetacrilato (PMMA), que apresenta como características ausência de sabor, biocompatibilidade, propriedades térmicas adequadas, resistência etc.
Nessas placas, a microporosidade inerente à resina acrílica pode favorecer, em médio e longo prazo, o acúmulo de resíduos provenientes da boca, resultando em mau odor e em um aspecto esbranquiçado do aparelho. Sem dúvida esse é um problema que afeta a vida dos pacientes, seja pela insatisfação no pós-tratamento ou pela possível falta de colaboração no uso dos aparelhos, que pode comprometer os resultados em um tratamento em andamento ou propiciar recidiva dos problemas iniciais.
Uma possível solução para este problema seria a aplicação de óxido de silício (SiO2) na superfície das placas acrílicas, objetivando a formação de uma camada lisa e impermeável, ao ponto de ser uma película nanométrica vítrea que exerceria importante papel de lisura e proteção. O método de deposição do SiO2 pode ser realizado por meio de plasma3,4, que é considerado o quarto estado da matéria, mas ainda accessível somente em laboratórios especializados e de alta tecnologia.
Esses plasmas podem ser térmicos ou não térmicos, que são gases parcialmente ionizados. Dependo da química do plasma ou da composição do gás, essas espécies de plasma, altamente reativas, interam-se com biomateriais e modificam as superfícies de plásticos, metais ou cerâmicas. Materiais dentários podem ser beneficiados em questões como diminuição da molhabilidade, do ângulo de contato, entre outras características. A utilização em coroas dentais cerâmicas, por exemplo, tem mostrado bons resultados5, porém pouco esclarecimento se encontra na literatura quando se pesquisa seu uso em resinas acrílicas utilizadas em aparelhos ortodônticos6.
3 Desta forma, o objetivo deste estudo será avaliar a colonização bacteriana em placas de resina acrílica autopolimerizável tratadas com nanofilme de SiO2 deposto via plasma.
2 OBJETIVOS E METAS
2.1 Objetivo
Avaliar se a deposição de uma camada nanométrica de óxido de silício em placas de resina acrílica pode diminuir a aderência e proliferação bacteriana, devido ao aumento da lisura e impermeabilização da superfície. 2.2 Metas
Verificar se o procedimento de aplicação de óxido de silício em resina acrílica pode melhorar as propriedades biológicas em aparelhos ortodônticos removíveis, deixando-os, em médio e longo prazo, com menos acúmulo de resíduos e menos colonizados por bactérias.
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
3.1 Amostra
A amostra será composta por 60 espécimes (corpos de prova), confeccionados com a resina acrílica OrtoClas (Clássico, São Paulo-SP), com 14 mm diâmetro e 2mm de altura, seguindo a orientação do fabricante em proporção de monômero e polímero. Polimento e medições serão realizados no laboratório de materiais dentários da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo, com a qual a UNICID possui convênio. Os espécimes serão divididos aleatoriamente em dois grupos, o Experimental e o Controle, cada um com 30 corpos de prova.
No grupo experimental será aplicada uma camada de óxido de silício via plasma, com a formação do composto organometálico hexametildisiloxano (HMDSO), utilizando o processo PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), para a deposição de filmes nas superfícies dos corpos
de prova, de maneira que resulte na formação de filmes com características hidrofóbicas7. Este processo será realizado em um laboratório de materiais do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), em São José dos Campos-SP. O grupo controle não sofrerá qualquer tratamento com óxido de silício. Para simular as condições bucais, em ambos os grupos será feito o condicionamento em saliva artificial, antes da colonização bacteriana.
Para a avaliação da formação de colônias bacterianas, cada espécime será incubado com 1 × 107 células/mL de Porphyromonas gingivalis, semeado em Agar sangue com hemina e menadiona, por 15 dias a 37 °C, em câmara de anaerobiose, deixado por 37 °C durante 48 horas6.
3.2 Avaliação dos dados
As colonizações bacterianas serão analisadas por meio da quantificação de colônias (UFC/mL), e por meio da microscopia óptica. Os programas utilizados serão: Microsoft Excel®, Microsoft Word® e Statasoft®, realizando-se o teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov, o teste paramétrico ANOVA e o teste de Tukey. Gráficos serão elaborados, descrevendo e discutindo os resultados.
4 RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS
Os resultados serão importantes para o esclarecimento de dúvidas científicas a respeito dos principais fatores que levam à colonização bacteriana em placas de resina acrílica, utilizadas em Ortodontia.
Baseando-se nos resultados desta pesquisa, futuramente pode-se, de acordo com a disponibilidade de preço e de equipamentos, utilizar a deposição de SiO2 via plasma em aparelhos ortodônticos removíveis, no intuito de diminuir sua microporosidade deixá-los menos suscetíveis à colonização bacteriana e fúngica.
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5 RISCOS E DIFICULDADES
5.1 Riscos
Não são previstos riscos para essa pesquisa. 5.2 Dificuldades
Não são previstas dificuldades para essa pesquisa.
6 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO
Março de 2018: envio do projeto de pesquisa à comissão do Pibic e aguardo do resultado;
Agosto e Setembro de 2018: envio do projeto à USP e ao ITA para aprovação da utilização de seus laboratórios;
Outubro e Novembro de 2018: aprofundamento da Revisão de Literatura e elaboração dos corpos de prova;
Dezembro e Janeiro de 2018 e 2019: aplicação da colonização por bactérias;
Fevereiro e Março de 2019: avaliação das placas em microscopia, escrita do Material e Métodos, envio dos dados ao estatístico;
Abril e Maio de 2019: interpretação dos resultados, escrita dos Resultados e Discussão;
Junho de 2019: finalização do trabalho e envio de Relatório Final;
Julho de 2019: elaboração de apresentação oral e pôster para apresentação em Congresso.
7 ORÇAMENTO
Os gastos previstos são com materiais de microbiologia e com o estatístico, somando no total, um valor aproximado de R$ 1.200,00, a cargo exclusivo do pesquisador.
8 REFERÊNCIAS
1. Jones G, Buschang PH, Kim KB, Oliver DR. Class II non-extraction patients treated with the Forsus Fatigue Resistant Device versus intermaxillary elastics. The Angle Orthodontist. 2008; 78(2): 332-338.
2. Angelieri F, de Almeida RR, Janson G, Castanha Henriques JF, Pinzan A. Comparison of the effects produced by headgear and pendulum appliances followed by fixed orthodontic treatment. The European Journal of Orthodontics. 2008; 30(6): 572-579.
3. Akesso L, Navabpour P, TeerD, Pettitt ME, Callow ME, Liu C et al. Deposition parameters to improve the fouling-release properties of thin siloxane coatings prepared by PACVD. Appl Surf Sci. 2009; 255(13-14): 6508-14.
4. Alexander MR, Jones F R, Short R D. Mass spectral investigation of the radio-frequency plasma deposition of hexamethyldisiloxane. J Phys Chem. B 1997; 101(18): 3614-9.
5. Bazaka K,Jacob MV, Crawford RJ, Ivanova EP. Plasma-assisted suface modification of organic biopolymers to prevent bacterial attachment.Acta Biomater; 2011; 7 (5): 2015-28.
6. Oliveira DG. Estudo in vitro da formação do biofilme de cândida albicans em resina acrílica termopolimerizável revestida por nanoparticulas de dióxido de silíco(revestido cerâmico) 2013. Dissertação (Mestrado), Faculdade de Odontologia de Bauru.
7. Wady A.F. Avaliação das características de superfície e formação de biofilmes em matérias odontológicos tratados em plasmas de HMDSO.2015.Dissertação (Doutorado). Universidade Estadual Paulista.
