In-vitro-Untersuchung zur mikrobiellen Adhäsion von Streptococcus mutans und Candida albicans auf verschiedenen Schienenmaterialien

In vitro study of the microbial adhesion of Streptococcus mutans and Candida albicans on different splint resins

von Franziska Maria Baum geb. Baum
Dissertation
Datum der mündl. Prüfung:2023-11-01
Erschienen:2023-10-06
Betreuer:Prof. Dr. Ralf Bürgers
Gutachter:Prof. Dr. Ralf Bürgers
Gutachter:Prof. Dr. Annette Wiegand
Zum Verlinken/Zitieren: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10124

 

 

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Description:Dissertation Franziska Maria Baum

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Zusammenfassung

Englisch

Aim: The aim of the present in vitro study was to investigate the effect of different manufacturing processes of oral splint resins on the microbial adhesion of Streptococcus mutans and Candida albicans. Materials/Methods: Standardized specimens were made from eight different oral splint resins, which included four 3D-printed, two milled, one thermoformed and one pressed resin. The surface roughness was examined using a widefield confocal microscope and the surface free energy was examined using contact angle measurements. The test specimens were incubated with S. mutans and C. albicans for two hours. The adherent microorganisms were then quantitatively determined using an ATP-bioluminescence-assay. The statistical evaluation was performed by using one-way ANOVA followed by Tukey's post hoc test and Pearson's correlation analysis to determine possible connections between the manufacturing processes, the surface roughness and the free surface energy. Results: C. albicans showed an increased colonization of the milled and 3D-printed splint resins compared to the conventionally pressed and thermoformed splint resins. S. mutans showed no significant differences in microbial adhesion. In addition, no significant relationship could be found between the microbial adhesion of S. mutans and C. albicans and the surface roughness and surface free energy of the splint resins. Conclusion: Differences in the physicochemical composition as well as adhesion mechanisms specific to the respective germ could be the cause of the unequal colonization of the splint resins. The increased adhesion of C. albicans on CAD/CAM-manufactured splints could increase the risk of oral or systemic candidiasis, especially for high-risk patients.
Keywords: Oral splint; CAD/CAM; 3D printing; milling; digital dentistry; Candida albicans; Streptococcus mutans; microbial adhesion

Deutsch

Ziel: In dieser in-vitro-Studie wurde die Auswirkung verschiedener Herstellungsverfahren von Schienenmaterialien auf die mikrobielle Adhäsion von Streptococcus mutans und Candida albicans untersucht. Material und Methode: Für die Versuchsreihen wurden einheitliche Probekörper aus acht verschiedenen Schienenmaterialien hergestellt. Dabei handelte es sich um vier 3D-gedruckte, zwei gefräste, einem Kaltpolymerisat und einem tiefgezogenen Material. Die Oberflächenrauheit wurde mittels Weitfeld-Konfokalmikroskops und die freie Oberflächenenergie mittels Kontaktwinkelmessung untersucht. Die Probekörper wurden für zwei Stunden mit S. mutans und C. albicans inkubiert. Im Anschluss erfolgte die quantitative Ermittlung der adhärenten Mikroorganismen mittels eines ATP-Biolumineszenz-Assays. Die statistische Auswertung erfolgte mittels einfaktorieller ANOVA mit anschließendem Tukey´s Post-Hoc-Test sowie der Korrelationsanalyse nach Pearson, um mögliche Zusammenhänge zwischen den Herstellungsverfahren, der Oberflächenrauheit und der Freien Oberflächenenergie zu ermitteln. Ergebnisse: Für C. albicans zeigte sich eine stärkere Besiedlung der gefrästen und 3D-gedruckten Materialien gegenüber dem konventionell tiefgezogenen und gestreuten Material. S. mutans zeigte keine signifikanten Unterschiede in der mikrobiellen Adhäsion. Zudem konnte kein signifikanter Zusammenhang zwischen der mikrobiellen Adhäsion von S. mutans und C. albicans und der Oberflächenrauheit und freien Oberflächenenergie der Schienenmaterialien festgestellt werden. Diskussion: Unterschiede der physikoschemischen Zusammensetzung sowie für den jeweiligen Keim spezfische Adhäsionsmechnismen könnten ursächlich für die ungleiche Besiedlung der Schienenmaterialien sein. Die vermehrte Adhäsion von C. albicans auf CAD/CAM-gefertigten Schienen könnte insbesondere für Risikopatienten die Gefahr einer oralen oder systemischen Candidose erhöhen.
 
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