Abstrakt

Diffusive Freisetzung von Photosensibilisierungsmitteln (PS) aus neuartigen halbfesten PVA-Borat-Wirkstoffträgern durch einen oralen Streptococcus mutans-Biofilm in vitro

Gbemi Williams, Mayri A. Díaz De Rienzo, Ibrahim M. Banat, John Callan, Ahmed Faheem und Paul A. McCarron

Hintergrund: Streptococcus mutans, einer der Erreger menschlicher Zahnkaries, bildet besonders effektiv Biofilme auf den harten Geweben der menschlichen Mundhöhle. Ziel dieser Studie war die Untersuchung und Quantifizierung der Diffusionsfreisetzung von Photosensibilisierungsmitteln (PS): Methylenblau (MB), Toludinblau (TB), Bengalrosa (RB) und Methylorange (MO) aus halbfesten Gelen aus Polyvinylalkohol (PVA)-Borat in Gegenwart eines oralen Streptococcus mutans-Biofilms in vitro. Methoden: Das Wachstum des S. mutans-Biofilms wurde festgestellt, um eine ordnungsgemäße Bildung von Zahnbelag sicherzustellen, und mithilfe konfokaler Mikroskopie charakterisiert. Freisetzungsprofile für MB-, TB-, RB- und MO-beladene PVA-Borat-Halbfeststoffe in Abwesenheit von Biofilmen wurden direkt mit ihren Gegenstücken in Gegenwart von S. mutans-Biofilmen verglichen. Darüber hinaus wurden ihre Diffusionskoeffizienten und -widerstände bestimmt. Ergebnisse: Die Ergebnisse der konfokalen Bildgebung zeigten, dass Biofilme, die über einen Zeitraum von 5 Tagen gewachsen waren, einen im Allgemeinen ununterbrochenen Film von Kolonien aufwiesen, der die gesamte Wachstumsoberfläche eines Nylonnetzträgers mit einer Biofilmgröße von etwa 60 µm einnahm. Der Gesamtdiffusionswiderstand aller PVA-Borat-Halbfeststoffe in Gegenwart von S. mutans-Biofilmen war etwa 1,2-mal niedriger als der Diffusionswiderstand für PVA-Borat-Halbfeststoffe in Abwesenheit von Biofilmen. Die Diffusionswiderstände für alle untersuchten PS weisen darauf hin, dass elektrostatische Kräfte und die Molekülgröße eine wichtige Rolle bei der kontrollierten und anhaltenden Wirkstofffreisetzung aus PVA-Borat-Halbfeststoffen spielen. Schlussfolgerungen: PVA-Borat-Halbfeststoffe als neuartige PS-Träger könnten ein innovatives Verabreichungssystem bei der Behandlung von Streptococcus mutans bieten.