بررسی اثر ضد قارچی نانوذرات نقره در رزین‏های آکریلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

2 دانشیار گروه شیمی داروئی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

3 استادیار میکروب شناسی، مرکز تحقیقات میکروبیولوژی، پژوهشکده بوعلی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

4 استادیار پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات بیماری‏های دهان، فک و صورت، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

5 دندانپزشک

چکیده

.
مقدمه: در بیماران دارای دنچر، رشد میکروارگانیسم‏های مختلف در زیر بیس پروتز و در نتیجه التهاب و عفونت‏هایی مثل کاندیدیازیس شایع است. هدف از این مطالعه، ارزیابی اثر ضدقارچی آکریل‏های حاوی نانوذرات نقره بر کاندیدا آلبیکانس بود.
مواد و روش‏ها: در این مطالعه آزمایشگاهی، برای تهیه نمونه‏های آکریلی از قطعات استوانه ای فلزی به قطر 10 و ارتفاع 4 میلی متر استفاده شد. 40 عدد نمونه به عنوان گروه کنترل و 40 نمونه حاوی نانوذرات نقره با چهار غلظت مختلف تهیه گردید. برای انجام آزمایشات ضدقارچی از روش غوطه‏ورسازی نمونه‏ها در سوسپانسیون قارچی استاندارد و بیمارستانی استفاده شد. در زمان‏های صفر، 1، 6 و 24 ساعت کلونی‏های قارچی شمارش گردید. توصیف داده‏ها و مقایسه گروه‏ها توسط آزمون t-student انجام شد.
یافته‏ها: بیشترین میانگین کاهش تعداد قارچ، مربوط به کاندیدا آلبیکانس استاندارد در مجاورت با آکریل حاوی نانوذرات با غلظت 5/2 درصد و در زمان 24 ساعت (1/23±501)، با غلظت 5 درصد و در زمان 6 ساعت (87±953) و با غلظت 10 درصد و در زمان 24 ساعت (9/24±1000) بود.
نتیجه گیری: در رزین آکریلی حاوی نانوذرات نقره با افزایش زمان تماس و غلظت نانوذرات نقره اثر ضدقارچی بیشتر می‏شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Antifungal Effect of Silver Nanoparticles in Acrylic Resins

نویسندگان [English]

  • Ahmad Ghahremanloo 1
  • Omid Rajabi 2
  • Kiarash Ghazvini 3
  • AmirTaher Mirmortazavi 4
  • Mohsen Motevali Haghighi 5
1 Associate Professor of Prosthodontic, Dental Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Associate Professor, Dept of Medicinal Chemistry, School of Pharmacy, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
3 Assistant Professor of Microbiology, Microbiology Research Center, Buali Institute, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 Assistant Professor of Prosthodontic, Oral & Maxillofacial Diseases Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
5 Dentist
چکیده [English]

Introduction:In patients using dental prosthesis, growth of various microorganisms under the prosthesis base which leads to inflammation and infections such as candidiasis is common. The aim of this study was to assess the antifungal effects of acrylic resins containing silver nanoparticles on candida Albicans.
Materials & Methods: To accomplish this in vitro study inorder to prepare acrylic samples, metallic cylindricals with a diameter of 10mm and thickness of 4mm were used. Forty samples as standard control group and 40 samples containing silver nanoparticles in four different concentrations were used.Immersion of samples in fungal suspension (standard and hospitally isolated) were carried out to accomplish antifungal tests.After 0,1,6 and 24 hours the fungal colonies were counted. To describe the data and to compare groups, student-t test was used.
Results: In the silver nanoparticles with 2.5% concentration, the highest mean difference for standard candida Albicans after 24 hours of exposure time was 501.0±23.1 and for 5% concentration after 6 hours of exposure time was 953±87 and for 10% concentration after 6 hours of exposure time was 1000±24.9.
Conclusion: In acrylic resins, increasing both the silver nanoparticles concentration and the exposure time will increase the antifungal effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silver nanoparticles
  • acrylic resin
  • antifungal effect

مقدمه

از آن جایی که اصلی‏ترین ماده برای جایگزینی نسوج از دست رفته در بیماران دندانپزشکی (به خصوص بیماران بی‏دندان) آکریل می‏باشد، با گذشت زمان و علیرغم بهبود خواص مکانیکی و زیبایی این مواد، شاهد رشد زیاد میکروبی در زیر بیس‏های رزینی آکریلی در بیماران هستیم و تاکنون توجه زیادی به خواص ضدقارچی آکریل‏های رزینی نشده است.از جمله عفونت‏های شایع، زخم دهانی وابسته به دنچر است که به صورت التهاب منتشر (بیشتر در نواحی ماگزیلاری) دیده می‏شود و در 70 درصد موارد همراه با قارچ کاندیدا آلبیکانس می‏باشد. از آن جایی که تقریباً اکثر روش‏های درمانی رایج (نیستاتین، فلوکونازول و در موارد شدید‏تر آمفوتریسین B) دارای اثر کوتاه مدت هستند و کارآیی کافی را ندارند، روش جدید استفاده از آکریل‏های جدید حاوی نانوذرات نقره می‏باشد.(1) Kawahara و همکاران(2) نشان دادند که باکتری‏های گرم منفی در مقایسه با باکتری‏های گرم مثبت به زئولیت نقره حساسیت بیشتری دارند. بنابراین ساختار دیواره‏های سلولی ممکن است در حساسیت دخیل باشد. دیواره سلولی گونه‏های گرم مثبت در مقایسه با باکتری‏های گرم منفی حاوی 3 تا 20 برابر پپتیدوگلیکان بیشتر است. بر این اساس، باکتری‏های گرم مثبت ممکن است در مقایسه با گونه‏های گرم منفی به یون نقره کمتری اجازه رسیدن به غشای پلاسمایی را بدهند. Kim و همکاران(3) اثر ضدمیکروبی نانوذرات نقره علیه مخمر، اشرشیاکلی و استافیلوکوک طلایی را مورد بررسی قرار دادند. رشد مخمر و اشرشیاکلی در غلظت‏های پایینی از نانوذرات نقره متوقف شدند، در حالی که اثرات مهار رشدی روی استافیلوکوک طلایی خفیف بود. Kassaee و همکاران(4) نشان دادند که رزین آکریلی حاوی 5/0% نانوذرات نقره اثر ضدمیکروبی قوی در برابر باکتری اشرشیاکلی دارد. همچنین افزودن این مقدار نقره به رزین آکریلی باعث بهبود نسبی خواص مکانیکی رزین آکریلی حاصله ‏گردید. Francisco و همکاران(5) نشان دادند که نانوذرات نقره در مقایسه با نانوذرات طلا و زینک اکسید با غلظت پایین‏تری از رشد گونه‏های استرپتوکوک موتانس ممانعت می‏کند. بنابراین نانوذرات نقره ممکن است تأثیر زیادی روی استرپتوکوک موتانس و پوسیدگی‏ها داشته باشند. همچنین کاهش اندازه نانوذرات باعث افزایش سطح تماس می‏شود که یک شرط مهم برای اثرات نقره است. Casemiro و همکاران(1) نشان دادند افزودن 5% و 5/2% نانوذرات نقره به رزین آکریلی اثر ضدمیکروبی بالایی در برابر قارچ کاندیداآلبیکانس اعمال می‏کند. خواص مکانیکی رزین آکریلی، به میزان درصد نانوذرات مخلوط شده، بستگی داشت. Kim و همکاران(6) نشان دادند که نانوذرات نقره ممکن است با ایجاد گسستگی در ساختار غشای سلولی، اثر ضدقارچی خود را اعمال کند. نانوذرات نقره اثر ضدمیکروبی قوی روی کاندیدا آلبیکانس داشت که مشابه اثر ضدقارچی آمفوتریسین B (به عنوان کنترل) بود. در حالی که اثر همولیتیکی نانوذرات نقره روی گلبول قرمز کمتر از آمفوتریسین B بود. Espinosa و همکاران(7) اثر ضدباکتریایی نانوذرات نقره علیه استرپتوکوک موتانس را بررسی کردند. نتایج نشان داد که هر چه اندازه نانوذرات نقره کوچکتر باشد، اثر ضدمیکروبی آنها افزایش می‏یابد که علت این امر افزایش سطح تماس نانوذرات می‏باشد. Sadeghi و همکاران(8) فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات نقره بر علیه استافیلوکوک طلایی (گرم مثبت) و اشرشیاکلی (گرم منفی) را بررسی کردند. به طور نسبی، میزان اثر ضد باکتریایی علیه اشرشیاکلی در مقایسه با استافیلوکوک طلایی پایین‏تر بود، که احتمالاً به دلیل تفاوت در دیواره‏های سلولی بین باکتری‏های گرم مثبت و گرم منفی است. نتایج این مطالعه نشان می‏داد که اثر ضدمیکروبی فقط تحت تاثیر شکل نانوذرات نقره نبود، بلکه نوع باکتری نیز در میزان اثر نانوذرات تاثیر داشت.

 Li و همکاران(9) نشان دادند که حداقل غلظت باکتریسیدال نانوذرات نقره برای استافیلوکوک طلائی µg/ml20 بود. نقره در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر بیشترین سمیت را برای میکروارگانیسم‏ها داشت. Nasrollahi و همکاران(10) نشان دادند که اثر آمفوتریسین B روی کاندیدا آلبیکانس و ساکارومایسز سروزیه، بیشتر از فلوکونازول بود. نانوذرات نقره اثر قوی‏تری در مقایسه با آمفوتریسین B و فلوکونازول روی این دو قارچ داشت.

هدف از این مطالعه، بررسی اثر ضدقارچی آکریل‏های جدید حاوی نانوذرات نقره بود.

مواد و روش‏ها

در این مطالعه آزمایشگاهی، اثر ضدقارچی نمونه‏های آکریلی با چهار غلظت مختلف نانوذرات نقره بر روی سویه‏های استاندارد و بیمارستانی قارچ کاندیدا آلبیکانس مورد آزمایش قرار گرفت. سپس داده‏ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای تهیه نانوذرات نقره، کلوئید آن از طریق فرایند شیمیایی احیا، تهیه گردید. نیترات نقره .Packed in ghataran shimi T.Co Iran-M:169.8 Cod No:15102)) با غلظت یک هزارم مولار درون آب حل گردید و گرما داده شد تا به دمای80 درجه برسد، سپس پنج میلی‏لیتر از محلول تری‏سدیم سیترات(TriSodium citrate granules 99.99 Propuct of USA MSDS) یک درصد به صورت قطره قطره درون محلول که به شدت در حال تکان دادن بود، اضافه شد. محلول تا زمانی که به رنگ قهوه‏ای در آمد، حرارت داده شد. نهایتاً محلول در حالی که تکان داده می‏شد تا دمای اتاق سرد شد. جهت مشخص کردن شکل نانوذرات تولید شده از میکروسکوپ الکترونی استفاده گردید و نتایج نشان داد که ذرات کروی شکل می‏باشد. برای اندازه‏گیری سایز نانوذرات از دستگاه Nanosizer (Malvern Instrument, UK) استفاده گردید. میانگین سایز ذرات حدود 22 نانومتر بود. در انتها برای تعیین بار سطحی نانوذرات نقره از دستگاه Zeta potential استفاده گردید که براساس نتایج حاصله بار سطحی 2- بود. برای تهیه نمونه‏های آکریلی بدون نانوذرات نقره (نمونه‏های کنترل) از قطعات استوانه ای به قطر ده میلی‏متر و ضخامت چهار میلی‏متر استفاده شد. (تصویر 1) ابتدا گچ و آب طبق دستور کارخانه مخلوط گردید و تا ده میلی‏متری لبه فوقانی قسمت تحتانی مفل ریخته شد. بعد از سفت شدن گچ روی آن سیلیکون (پوتی) به ضخامت حدود ده میلی‏متر قرار داده شد. در حالی که پوتی در حال سفت شدن بود ده عدد استوانه درون آن قرار داده شد به طوری که کل ضخامت استوانه‏ها درون پوتی مدفون گردید. سپس قسمت فوقانی مفل نیز روی قسمت تحتانی قرار داده شد و درون مفل گچ ریخته شدو زیر دستگاه پرس هیدرولیک قرار گرفت. بعد از 3 ساعت، استوانه‏های فلزی بیرون آورده شد و برای تهیه خمیر آکریلی، پودر و مایع به نسبت کارخانه آماده شد. مخلوط هنگامی که در مرحله خمیری بود درون فضاهای خالی قرار داده شد. نهایتاً مفل زیر دستگاه پرس و سپس درون حمام آب گرم با دمای °c72 به مدت 6 ساعت قرار داده شد. بعد از 24 ساعت مفل باز شد و نمونه‏ها از درون گچ در آورده شد. توسط آکریل‏بُر، اضافات تراشیده و درون سرم فیزیولوژی قرار داده شد. (تصویر 2)

 

 

تصویر 1 : استوانه‏های فلزی ((Stainless steel

 

 

 

تصویر 2 : نمونه‏های آکریلی نهایی بدون نانوذرات نقره

 

 

برای تهیه نمونه‏های آکریلی حاوی نانوذرات نقره، نیاز بود، کلوئید نانوذرات نقره به حجم‏های کمتری (حدود cc25) تقسیم و هر کدام جداگانه توسط دستگاه سانتریفیوژ غلیظ شود. برای انجام این کار، حدود cc25 کلوئید درون حباب مخصوص ریخته شد و در درجه حرارت °c 85 و چرخش 200 دور در دقیقه قرار گرفت تا کلوئید به حجم حدود cc2 غلیظ گردد. پس از تغلیظ، وزن cc5/1 از کلوئید نانوذرات نقره gr2 بود. جهت تخمین وزن هر نمونه، 50 عدد نمونه بدون نانوذرات نقره تهیه شد. میانگین وزن هر نمونه 4/0 گرم محاسبه شد.

وزن کلوئید نانوذرات نقره مورد نیاز برای تهیه یک عدد نمونه آکریلی حاوی 5/2% نانوذرات نقره به این ترتیب محاسبه شد:

 gr 1% =  5/2% × وزن هر نمونه آکریلی gr 4/0

 

حجم کلوئید مورد نیاز برای تهیه 40 عدد نمونه آکریلی حاوی 5/2% نانوذرات نقره به این ترتیب محاسبه گردید:

cc 3/0 =  ×نانوذرات نقره gr 4/0

 

با توجه به معادلات فوق، مقدار حجم کلوئید لازم جهت تهیه 40 عدد نمونه آکریلی هر کدام به وزن gr 01/0 برای غلظت‏های 5/2، 5 و 10 درصد وزنی به ترتیب cc3/0، cc6/. و cc2/1 بود که هر کدام با cc3/53 پودر و cc6/26 مایع آکریل مخلوط شد و با اسپاتول شیشه ای به هم زده شد تا کاملاً هموژن گردد. سپس درون فضاهای تعبیه شده درون مفل ریخته شد و سایر مراحل همانند نمونه‏های بدون نانوذرات نقره ادامه یافت.

میکروارگانیسم‏های مورد استفاده در این مطالعه، شامل Candida Albicans (ATCC 10231) بود که از سازمان پژوهش‏های علمی و صنعتی ایران و Candida Albicans hospital isolated بود که از بیمارستان قائم مشهد تهیه گردیدند. نمونه‏های آکریلی جهت ارزیابی اثرات ضدمیکروبی در چهار غلظت صفردرصد نانوذرات نقره (نمونه‏های آکریلی بدون نانوذرات نقره، به عنوان نمونه کنترل)، 5/2%، 5% و 10% نانوذرات نقره تهیه گردید. برای هر نوع قارچ، 10 بار تکرار از هر غلظت انجام گرفت، لذا مجموع کل نمونه‏ها، برای دو نوع قارچ 80 عدد بود. نمونه‏ها بعد از تهیه، درون ظرف‏های حاوی سرم فیزیولوژی قرار گرفت و در آزمایشگاه، هر نمونه درون یک لوله آزمایش جداگانه گذاشته شد و در دمای °120 به مدت 15 دقیقه استریل شد. محیط کشت Brain Heart broth (GermanyDarmstadt,Merc,) جهت رشد باکتری‏های مورد آزمایش طبق دستور کارخانه، به صورت 37 گرم در لیتر تهیه شد و سپس با اتوکلاو استریل گردید. محیط کشت Blood agar نیز به روش معمول جهت کشت نمونه‏ها تهیه گردید. به این ترتیب که محیط مولرهینتون براث تهیه شد و بعد از استریل شدن توسط اتوکلاو و خنک شدن تا دمای محیط به اندازه 10 درصد حجم، خون گوسفندی (Blood Sheep) به آن اضافه شد و جهت کشت نمونه‏ها درون پلیت‏های 8 سانتیمتر استریل ریخته شد. سویه‏های باکتری در محیط کشت Brain heart broth حل شد و بعد از 24 ساعت انکوباسیون، بر روی پلیت‏های استریل کشت داده شد تا باکتری رشد نماید. سپس از باکتری‏های رشد یافته، سوسپانسیون باکتری به غلظت Mc Farland 5/0 (معادل CFU108×5/1 میکروب) در مقایسه با استاندارد مک فارلند تهیه گردید. سپس با رقیق سازی این سوسپانسیون، به غلظت CFU105×5/1 رسانده شد. برای تهیه سوسپانسیون باکتری به غلظت CFU105×5/1، cc1 از سوسپانسیون با غلظت 108×5/1 با cc9 از محیط کشت مخلوط شد و سوسپانسیون با غلظت 107×5/1 به دست آمد و همین کار 2 بار دیگر تکرار گردید تا سوسپانسیون به غلظت 105×5/1 برسد. از سوسپانسیون نهایی با غلظت CFU105×5/1 در هر لوله آزمایش ml1 توسط سمپلر ریخته و یک نمونه آکریلی درون هر لوله قرار داده شد. در شروع کار µl10 از هر سوسپانسیون جدا شد و به عنوان زمان اولیه تماس نمونه‏ها با باکتری، کشت خطی داده شد. سپس لوله‏های آزمایش درون شیکر انکوباتور، به مدت 24 ساعت، در دمای 37 درجه سانتیگراد قرار داده شد. پس از قرار دادن نمونه‏ها درون انکوباتور بعد از 1، 6و 24 ساعت نیز مجدداً µl10 از سوسپانسیون برداشته و کشت داده شد (تصویر 3). هر پلیت بعد از این که کشت خطی داده شد، به مدت 24 ساعت درون انکوباتور انکوبه شد و سپس کلونی‏های باکتری شمارش گردید. برای توصیف داده‏ها از میانگین و انحراف معیار و جهت مقایسه بین تعداد باکتری‏های موجود در سوسپانسیون نمونه‏های حاوی نانوذرات نقره با نمونه‏های کنترل، از آزمون t-student استفاده گردید (05/0a=).

 

 

2                       1

 

 

4                        3

تصویر 3 : (1)، کشت خطی کاندیدا استاندارد در لحظه اول تماس، (2)، یک ساعت بعد از تماس، (3)، 6 ساعت بعد از تماس و (4)، 24 ساعت بعد از تماس با نمونه‏های حاوی 10درصد نانوذرات نقره

 

یافته‏ها

در جدول 1 میانگین و انحراف مربوط به کاهش تعداد قارچ‏های موجود در سوسپانسیون و غلظت‏های مختلف از

نمونه‏های حاوی نانوذرات نقره را نشان می‏دهد.

نتایج جداول 1 و 2 نشان می‏دهد که در غلظت 5/2 درصد در زمان‏های 0، 1 و 24 ساعت بعد از تماس بین تمامی گروه‏ها اختلاف معنی‏داری وجود داشت (001/0P<). بیشترین تأثیر مربوط به زمان 24 ساعت روی کاندیدای استاندارد بود. در زمان 6 ساعت اختلاف معنی‏داری وجود نداشت (55/0P<).

در غـلظت 5 درصد در کلیه زمان‏ها بین تمام گـروه‏ها

اختلاف معنی‏داری وجود داشت (001/0P<). بیشترین تأثیر مربوط به زمان 6 ساعت روی کاندیدای استاندارد بود. در غلظت 10 درصد در کلیه زمان‏ها بین تمام گروه‏ها اختلاف معنی‏داری وجود داشت (001/0P<). بیشترین تأثیر مربوط به زمان 24 ساعت مربوط به کاندیدای استاندارد بود. هرچند در زمان 6 ساعت هم خاصیت میکروب کشی حدوداً در حد 24 ساعت بعد از تماس بود.


 

جدول 1 : میانگین و انحراف معیار کاهش تعداد قارچ‏های موجود در سوسپانسیون و غلظت‏های مختلف از نمونه‏های حاوی نانوذرات نقره بر حسب نوع قارچ، غلظت و زمان تماس

غلظت نانوذرات نقره

قارچ

C0 - T0

C1 – T1

C6 – T6

C24 – T24

میانگین±انحراف معیار

میانگین±انحراف معیار

میانگین±انحراف معیار

میانگین±انحراف معیار

5/2%

کاندیدا استاندارد

5/24±0/29

1/11±0/35

3/45±0/432

1/23±0/501

کاندیدا بیمارستانی

7/90±0/10

5/47±0/150

1/29±0/320

7/35±400

5%

کاندیدا استاندارد

0/42±5/61

5/8±5/59

0/87±0/953

3/34±0/860

کاندیدا بیمارستانی

7/38±8/ 132

4/21±3/358

7/19±0/320

2/23±0/380

10%

کاندیدا استاندارد

6/60±9/72

2/53±0/162

0/52±0/963

9/24±0/1000

کاندیدا بیمارستانی

2/6±5/279

8/6±8/232

5/12±0/360

1/13±0/840

C=میانگین تعداد قارچ در 10 لوله آزمایش حاوی نمونه کنترل در لحظه اول(C0)، یک ساعت(C1)، 6 ساعت(C6) و 24 ساعت(C24) بعد از تماس.

T=میانگین تعداد قارچ در 10 لوله آزمایش حاوی نمونه دارای نانوذرات نقره در لحظه اول(T0)، یک ساعت(T1)، 6 ساعت(T6) و 24 ساعت(T24) بعد از تماس.

 

 

جدول 2 : نتایج معنی‏داری آنالیز واریانس یکطرفه بر حسب نوع قارچ به تفکیک غلظت و زمان

غلظت نانوذرات نقره

نوع قارچ

C0-T0

C1-T1

C6-T6

C24-T24

غلظت 5/2 درصد

کاندیدا استاندارد

کاندیدا بیمارستانی

2/6 T=

001/0 P<

0/8T=

001/0 P<

84/0 T=

55/0 P=

3/4T=

001/0 P<

غلظت 5 درصد

کاندیدا استاندارد

کاندیدا بیمارستانی

7/3 T=

001/0 P<

1/11 T=

001/0 P<

7/22 T=

001/0 P<

8/27T=

001/0 P<

غلظت 10 درصد

کاندیدا استاندارد

کاندیدا بیمارستانی

7/7 T=

001/0 P<

2/4 T=

001/0 P<

5/11 T=

001/0 P<

4/13 T=

001/0 P<

C=میانگین تعداد قارچ در 10 لوله آزمایش حاوی نمونه کنترل در لحظه اول(C0)، یک ساعت(C1)، 6 ساعت (C6) و 24 ساعت (C24) بعد از تماس.

T=میانگین تعداد قارچ در 10 لوله آزمایش حاوی نمونه دارای نانوذرات نقره در لحظه اول(T0)، یک ساعت(T1)، 6 ساعت(T6) و 24 ساعت(T24) بعد از تماس.



جدول 3 : نتایج معنی‏داری آنالیز واریانس یک طرفه بر حسب غلظت به تفکیک نوع قارچ و زمان

غلظت نانوذرات نقره

نوع قارچ

C0-T0

C1-T1

C6-T6

C24-T24

کاندیدا استاندارد

5/2 درصد

5 درصد

10 درصد

9/3T=

001/0 P<

5/5T=

001/0 P<

5/3T=

001/0 P<

1/5T=

001/0 P<

کاندیدا بیمارستانی

5/2 درصد

5 درصد

10 درصد

3/7T=

001/0 P<

8/11T=

001/0 P<

5/3T=

001/0 P<

6/5T=

001/0 P<

C = میانگین تعداد قارچ در 10 لوله آزمایش حاوی نمونه کنترل در لحظه اول (C0)، یک ساعت بعد (C1)، 6 ساعت بعد (C6) و 24 ساعت بعد از تماس (C24).

T= میانگین تعداد قارچ در 10 لوله آزمایش حاوی نمونه دارای نانوذرات نقره در لحظه اول (T0)، یک ساعت بعد (T1)، 6 ساعت بعد (T6) و 24 ساعت بعد از تماس (T24).

 


جدول 3 نتایج مربوط به تأثیر غلظت‏های مختلف نانوذرات نقره به تفکیک زمان بر روی هر یک از قارچ‏ها را نشان می‏دهد. به طوری که در کاندیدا استاندارد بیشترین تأثیر در زمان 24 ساعت بعد از تماس در غلظت 10 درصد بود. همچنین در کاندیدا بیمارستانی هم بیشترین تأثیر در زمان 24 ساعت بعد از تماس در غلظت 10 درصد بود.

بحث

یکی از شایع‏ترین بیماران دندانپزشکی، بیمارانی هستند که دچار بی‏دندانی (کامل یا پارسیل) می‏باشند. در بیماران دارای پروتز کامل نیز به دلایلی از جمله از دست رفتن تطابق پروتز با فکین، ایجاد تروما به فک حین غذا خوردن عدم رعایت بهداشت دهان و پروتز، حضور میکروارگانیسم‏های فرصت طلبی چون کاندیداآلبیکانس در دهان، بروزاستوماتیت ناشی از دنچر جزء فراوان‏ترین بیماری‏های ناشی از دنچر کامل (به خصوص در فک بالا) می‏باشد.(11) از سوی دیگر چون بیمارانی که پروتز کامل استفاده می‏کنند اکثراً دارای سن بالا هستند، ممکن است به دلیل سایر بیماری‏های دیگر از جمله پارکینسون، توانایی فیزیکی کافی را در رعایت کامل بهداشت نداشته باشند؛ یا به دلیل بیماری آلزایمر توانایی به خاطر سپردن مسائل بهداشتی که توسط پزشک به آنها توصیه می‏گردد را نداشته باشند. با توجه به اینکه درمان‏های موضعی فعلی برای کاندیدیازیس، نیستاتین، فلوکونازول و در موارد شدیدتر، آمفوتریسین B می‏باشد، باید مسائلی همچون عوارض استفاده از این داروها و نیز ایجاد مقاومت دارویی را نیز، برای این نوع درمان‏های موضعی درنظر گرفت. با توجه به تمامی مسائل فوق، اگر بتوان یک ماده ضدمیکروبی را هنگام تهیه پروتز درون آکریل مخلوط نمود، می توان گفت که میزان بروز مشکلات مذکور کاهش خواهد یافت. یکی از بهترین موادی که می‏تواند مورد استفاده قرار گیرد؛ نانوذرات نقره می‏باشند که هیچ کدام از معایب داروهای فوق را ندارند؛ ضمن این که با توجه به برخی مطالعات موجب افزایش استحکام فیزیکی پروتز نیز می‏گردند.(4)

در این مطالعه با هدف ایجاد اثرات ضدقارچی، نانوذرات نقره درون آکریل‏های دندانی، مخلوط گردید. این آکریل‏های جدید، بعد از قرار گرفتن در دهان به مرور زمان، ذرات نقره آزاد می‏کنند که دارای اثرات ضدقارچی قوی می‏باشند و می‏توانند موجب کاهش استوماتیت ناشی از دنچر شوند. نقره، عنصری شفاف و سفید رنگ در موقعیت 47 جدول تناوبی با نماد Ag می‏باشد. در میان موارد استفاده گوناگون نقره، مواردی که از خصوصیات ضد باکتریایی نانوذرات نقره جهت اهداف بهداشتی و پزشکی سود می‏جویند، برجسته‏ترین و مهم‏ترین آن‏ها به شمار می‏آیند. در حیطه پزشکی، پانسمان زخم‏ها، وسایل ضد بارداری، تجهیزات جراحی، پروتز استخوانی که همگی با نانوذرات نقره روکش و یا ترکیب شده‏اند به چشم می‏خورند. خصوصیات ذاتی این ذرات، تحت تأثیر اندازه و شکل کریستالی آن‏ها می‏باشد. نانوذرات نقره خصوصیات ضدباکتریایی بارزی را نسبت به سایر نمک‏های نقره از خود نشان می‏دهند که این موضوع به دلیل مساحت سطحی بسیار بالای آنهاست که سبب می‏شود تماس موثرتری را با میکروارگانیسم‏ها فراهم کند.(12) نانوذرات نقره به غشای سلولی متصل شده و همچنین به داخل سلول باکتری نفوذ می‏کنند. غشای باکتری دارای پروتئین‏های حاوی گروه سولفور می‏باشد و نانوذرات نقره نه تنها با این پروتئین‏ها، بلکه با ترکیبات حاوی فسفر از جمله DNA واکنش می‏دهند. نانوذرات همچنین به زنجیره تنفسی (که در تقسیم سلولی موثر است) حمله می‏کنند و منجر به مرگ سلولی می‏شوند. همچنین نانوذرات، یون نقره را آزاد می‏کنند که این خود منجر به افزایش فعالیت ضدباکتریایی آنها می‏شود.(14و13) میکروارگانیسم‏های مورد استفاده در این مطالعه قارچ کاندیدا آلبیکانس استاندارد و بیمارستانی بود. زیرا یکی از عوامل اصلی در ایجاد استوماتیت ناشی از دنچر در بیماران، قارچ فرصت طلب کاندیدا آلبیکانس می‏باشد.(15و11) ما در این مطالعه جهت آزمایشات ضدمیکروبی از غوطه‏ورسازی نمونه‏ها درون سوسپانسیون باکتری استفاده شد که بزرگترین مزیت تشابه با روندی است که در دهان اتفاق می‏افتد. با توجه به نتایج حاصله می‏توان گفت که در دو نوع قارچ مورد آزمایش با گذشت زمان شاهد اثر نانوذرات نقره روی سوسپانسیون باکتری و کاهش تعداد آنها در اثر گذشت زمان بودیم (جداول1و2و3). در بررسی روی کاندیدا آلبیکانس استاندارد و بیمارستانی با گذشت زمان تعداد هر دو میکروارگانیسم رو به کاهش بود، به طوری که کاندیدا استاندارد در غلظت 5 درصد و 6 ساعت بعد از تماس و در غلظت 10 درصد و 24 ساعت بعد از تماس و کاندیدای بیمارستانی در غلظت 10 درصد و 24 ساعت بعد از تماس بیشترین کاهش را نشان دادند. Sondi(16) نشان داد اثر ضدباکتریایی بستگی به غلظت نانوذرات نقره و نیز غلظت باکتری دارد. Casemiro(1) نشان داد افزودن 5% نانوذرات نقره به آکریل IrgaguardB5000 و 5/2% نانوذرات نقره به آکریل Qc20 lucit، اثر ضدمیکروبی بالایی در برابر قارچ کاندیدا آلبیکانس اعمال می‏کند و با افزایش غلظت، اثر ضدمیکروبی بیشتر می‏شود. در این مطالعه نیز نتایج نشان داد افزودن پنج درصد نانوذرات نقره به آکریل باعث اثر ضدمیکروبی می‏شود و با افزایش غلظت، اثر ضدمیکروبی بیشتر می‏شود. Espinosa(7) نیز نشان داد که هر چه سایز نانوذرات نقره کوچک‏تر باشد، اثر ضدمیکروبی آنها نیز افزایش می‏یابد. اختلاف نوع باکتری، حساسیت آنها را نسبت به مواد آنتی‏باکتریال تحت تأثیر قرار می‏دهد. دیواره سلول باکتری‏های گرم مثبت بین 3 تا 20 لایه پپتیدوگلیکان بیشتر از باکتری گرم منفی دارد. لذا باکتری‏های گرم مثبت حساسیت کمتری به نانوذرات نقره دارند زیرا نقره را درون این لایه‏های پپتیدوگلیکان غیرفعال می‏کنند.(2) در این مطالعه از آنجا که نانوذرات نقره درون نمونه‏های اکریلی محبوس شده بودند در کوتاه مدت به خوبی قادر به اعمال اثر ضدمیکروبی نبودند و تنها نانوذرات سطحی بودند که این اثر ضدمیکروبی را اعمال می‏کردند. اگر نانوذرات با یک سوسپانسیون مخلوط گردند و سپس در مجاورت باکتری قرار گیرند، شاید اثر بیشتری اعمال کنند، تا این که درون نمونه‏های آکریلی جامد قرار گیرند. Matsuura(17) نشان داد که مساعدکننده‏های بافتی حاوی زئولیت نقره به مدت 4 هفته اثرات ضدمیکروبی روی کاندیدا آلبیکانس و باکتری‏های عامل تنفسی بیمارستانی در محیط آزمایشگاه دارد. از طرفی مطالعات اخیر نشان داده است که اگر نقره درون پلیمر اشباع گردد اثر ضدمیکروبی بهتری دارد تا این که به صورت یک لایه سطحی روی آکریل پوشانده شود. علت این امر این است که نقره‏های سطحی احتمالاً توسط پروتئین‏های آنیون غیرفعال می شوند.(19و18) یک نتیجه نامطلوب دیگر ناشی از ادغام نانوذرات نقره با رزین آکریلیک، افزایش کدورت پلی متیل متاکریلات بود. به این صورت که هر چه درصد نانوذرات نقره اضافه شده به رزین بیشتر شود کدورت هم بیشتر می‏شود.(1) بنابراین مطالعات بیشتری لازم است تا امکان پیشگیری از کاهش در شفافیت پایه رزین آکریلیک که محتوی نانوذرات نقره است را مورد بررسی قرار دهد، به گونه‏ای که زیبایی پروتز را به خطر نیندازد. نکته قابل توجه این است که آیا نقره اثر سمیت دارد یا خیر؟ مطالعات نشان داده است نقره نسبت به سایر فلزات سنگین تقریباً سمیت قابل توجهی ندارد.(10و6) یکی از موارد مهم دیگر بررسی اثر طولانی مدت نانوذرات نقره است. زیرا نیازمند مطالعات بیشتری است.

نتیجه گیری

با توجه به محدودیت‏های این مطالعه در رزین‏های آکریلی با افزایش غلظت نانوذرات نقره و زمان تماس با میکروارگانیسم اثر ضد قارچی بیشتر می‏شد. آکریل‏های حاوی نانوذرات نقره اثر ضدقارچی قوی تری روی کاندیداآلبیکانس استاندارد اعمال می‏کردند و اثر کمتری روی سویه‏های بیمارستانی داشتند.

تشکر و قدردانی

مقاله حاضر منتج از پایان نامه دانشجویی به شماره 2468 و طرح تحقیقاتی مصوب با شماره 89215 می‏باشد. بدینوسیله از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد به خاطر تقبل هزینه این تحقیق، همچنین از جناب آقای دکتر حبیب الله اسماعیلی آمارگر و سرکار خانم مومن هروی و همکاران پژوهشکده بوعلی به خاطر بررسی میکروبی، نهایت تشکر و سپاس‏گزاری را داریم.

  1. Casemiro LA, Martins CHG, Pires de Souza FCP, Panzeri H. Antimicrobial and mechanical properties of acrylic resins with incorporated silver–zinc zeolite–Part 1. Gerodontol 2008; 25(3): 187-94.
  2. Kawahara K, Tsuruda K, Morishita M, Uchida M. Antibacterial effect of silver–zeolite on oral bacteria under anaerobic conditions. Dent Mater 2000; 16(6): 452-5.
  3. Kim JS, Kuk E, Yu KN, Kim JH, Park SJ, Lee HJ, et al. Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomedicine 2007; 3(1): 95-101.
  4. Kassaee MZ, Akhavan A, Sheikh N, Sodagar A. Antimicrobial effect of a new dental acrylic resin containing silver nonoparticles. J Appl Polym Sci 2008; 110: 1699-703.
  5. Francisco J, Ruiz F, Corina D, Martinez F. The antimicrobial sensitivity of Streptococcus mutans to nanoparticles of silver, zinc oxide and gold. Nanomedicine 2008; 4(3): 237-40.
  6. Kim K, Sang Sung W, Suh B, Moon S, Choi J, Kim J, et al. Antifungal activity and mode of action of silver nano-particles on candida albicans. Biometals 2009; 22(2): 235-42.
  7. Espinosa LF, Martinez GA, Martinez RE, Loyola JP, Patino N, Reyes JF, et al. Antibacterial effect of silver nanoparticles against Streptococcus mutans. Materials Letters 2009; 63(29): 2603-6.
  8. Sadeghi B, Jamali M, Kia SH, Amini nia A, Ghafari S. Synthesis and characterization of silver nanoparticles for antibacterial activity. Int J Nano Dim 2010; 1(2): 119-24.
  9. Li WR, Xie XB, Shi QS, Duan SS, Ouyang YS, Chen YB. Antibacterial effect of silver nanoparticles on Staphylococcus areus. Biometals 2011; 24(1): 135-41.
  10. Nasrorrahi A, Pourshamsian KH, Mansourkiaee P. Antifungal activity of silver nanoparticles on some of fungi. Int J Nano Dim 2011; 1(3): 233-9.
  11. Laing LP, Zaeb G. Sequelae caused by wearing complete dentures. In: Zarb G, Mobkir K JA, Eckert SE, Jacob RF. Prosthodontic Treatment for Edentulous Patients. 13th ed. St. Louis: Mosby Co; 2013. P. 44.
  12. Baker C, Pradhan A, Pakstis L, Pochan DJ, Shah SI. Synthesis and antibacterial properties of silver nanoparticles. J Nano Sci Nanotechnol 2005; 5(2): 244-9.
  13. Panacek A, Kvitek SL, Prucek R, Kolgr M, Vecerova R, Pizurova N, et al. Silver colloid nanoparticles: synthesis, characterization, and their antibacterial activity. J Phys Chem B 2006; 110(33): 16248-53.
  14. Damm C, Münstedt H, Rosch A. The antimicrobial efficacy of polyamide 6/silvernano- and microcomposites. Mater Chem Phys 2008; 108(1): 61-6.
  15. Jontell M, Molmstrup P. Red and white lesions of the mucosa. In: Burkets Oral Medicine. Greenberg Ms, Glick M, Ship JA. 11th ed. Hamilton: BC Decker Inc; 2008. P. 77-81.
  16. Sondi I, Salopek-Sondi B. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: A case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria. J Colloid Interface Sci 2004; 275(1): 177-82.
  17. Matsuura T, Abe Y, Sato Y, Okamoto K, Ueshige M, Akagawa Y. Prolonged antimicrobial effect of tissue conditioners containing silver-zeolite. J Dent 1997; 25(5): 373-7.
  18. Stobie N, Duffy B, McCormack DE, Colreavy J, Hidalgo M, McHale P, et al. Prevention of Staphylococcus epidermidis biofilm formation using a low-temperature processed silver-doped phenyltriethoxysilane sol–gel coating. Biomaterials 2008; 29(8): 963-9.
  19. Melaiye A, Youngs WJ. Silver and its application as an antimicrobial agent. Expert Opin Ther Pat 2005; 15(2): 125-30.