Nome do Projeto
Atividade anti-biofilme e propriedades físicas de formulações contendo monômeros metacrilatos metálicos em resina acrílica para base de próteses dentárias
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/09/2020 - 03/06/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências da Saúde
Resumo
Próteses totais ou parciais são tratamentos reabilitadores funcionais e estéticos comumente utilizados em odontologia. O material de escolha para a confecção da base da prótese deve possuir propriedades mecânicas e físicas adequadas à cavidade oral e as condições ao qual será submetido ao longo do tempo, sem alterar sua cor e textura superficial, promovendo estética e conforto ao paciente. Desde sua introdução no mercado, em 1937, a resina termo-polimerizada de metacrilato de polimetilo (PMMA) tem sido o material mais utilizado para bases de próteses dentárias. Apesar da alta versatilidade e praticidade do uso de resinas acrilicas autopolimerizantes, a literatura têm demonstrado que suas propriedades mecânicas são insatisfatórias comparadas às termopolimerizáveis. Entretanto, a rugosidade da superfície destes materiais são semelhantes e promovem retenção favorecendo a adesão microbiana. Os tratamentos da estomatite por dentatura somente visam reduzir os sintomas e a quantidade dos microorganismos envolvidos, variando desde prescrições de medicamentos anti-fungicos, bem como mudanças nos hábitos de higiene oral e de seus dispositivos protéticos pelo paciente e até mesmo na substituição de novas proteses dentária. Assim, não sendo efetivos a longo prazo. Deste modo, a alta prevalência de Candida albicans induz a procura de novas formulações que eliminem ou reduzam à adesão fúngica, logo, é necessário avaliar as características de superfície no desenvolvimento do biofilme sobre a superfície de resina a base de poli (metilmetacrilato) experimental bem como suas propriedades físico-mecânicas. Por isso, o objetivo deste estudo será investigar o uso de metacrilatos com grupamento metálico, em resinas acrílicas experimentais, verificando a suao sua compatibilidade e ação antibacteriana.

Objetivo Geral

Objetivo Geral
O objetivo deste projeto será avaliar as propriedades físico-mecânicas de uma resina acrílica termopolimerizável comercial, incorporando à sua formulação monômeros metacrilatos, com grupamento metálico que possuam potencial antifúngico e comparar com a mesma resina acrílica comercial sem estes compostos adicionados.
Objetivos específicos:
a) Incorporar a formulação de resina acrílica termopolimerizável comercial, monômeros metacrilatos metálicos;
b) Avaliar o desempenho físico-mecânico da resina acrílica experimental através de ensaios in vitro;
c) Determinar a atividade antifúngica e anti-biofilme destas resinas acrílicas experimentais;
d) Verificar a biocompatibilidade destas resinas acrílicas experimentais através do ensaio de citotoxidade.
A hipótese testada será de que não serão encontradas ação antifúngica resinas acrílicas comerciais, no entanto, nas resinas acrílicas comerciais com os metacrilatos metálicos incorporados haverá ação antimicótica.

Justificativa

A alta prevalência de Candida albicans induz à procura de novas formulações que eliminem ou reduzam à adesão fúngica. Até o presente momento, algumas propriedades dos materiais experimentais do presente projeto já foram avaliadas, mas novos estudos são necessários para avaliar a citocompatibilidade dos biomateriais, as suas propriedades ópticas e superficiais, bem como o efeito do envelhecimento dessas amostras nas suas propriedades físicas e biológicas.
A continuidade do presente projeto também se justifica pelo apoio financeiro que o referido coordenador foi contemplado na na última Chamada CNPq Nº 09/2017 de Bolsa de Produtividade em Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora - DT (Processo #309848/2017-2) para o Desenvolvimento de um selante autoadesivo para uso odontológico com incorporação de metacrilatos metálicos.

Metodologia

Metodologia

1. Formulação da resina acrílica modificada
Uma resina acrílica termopolimerizante (Clássico®, Artigos Odontológicos Clássico, Brasil) será utilizada neste estudo. O líquido da resina acrílica será modificado dissolvendo 10% em peso de metacrilato de zircônia (ZM) (abcr GmbH&Co.Kg, Karlsruhe, Alemanha), metacrilato de estanho (TM) (abcr GmbH&Co.Kg, Karlsruhe, Alemanha) ou metacrilato de di-n-butil (DNBTM) (abcr GmbH&Co.Kg, Karlsruhe, Alemanha) até sua diluição total, divididos em três grupos experimentais. O líquido da resina acrílica sem acréscimo dos monômeros metacrilatos metálicos será utilizado como controle.

2. Fabricação dos espécimes
Os espécimes dos grupos controle e experimentais serão fabricados de maneira randomizada utilizando o método convencional de prensa em mufla (MAC – Artigos Odontológicos e Prótese Ltda., São Paulo – SP, Brasil). Inicialmente, serão confeccionados padrões de cera e incluídos em Gesso Tipo IV dentro das muflas. Uma vez completado o processo de presa do gesso, as muflas serão separadas e os padrões removidos.
A resina acrílica termopolimerizável irá ser manipulada, prensada e polimerizada, segundo as orientações do fabricante. Uma vez polimerizados, os espécimes serão removidos das muflas e sometidos a um processo de acabamento e polimento com lixas d´água (Norton Indústria Brasileira, Guarulhos - SP) de granulações decrescente 480, 600, 1200 e 1500 a fim de padronizar a rugosidade superficial.
Ao final do processo serão obtidos, para realização dos testes descritos a seguir, espécimes em formato retangular de dimensões 5 x 5 x 3 mm.

3. Estabilidade de cor
A estabilidade de cor será mensurada utilizando um espectrofotômetro portátil (SP60, X-Rite, Grand Rapids, MI, EUA) através do sistema de coordenadas de cor CIEL*a* b*. O equipamento será calibrado conforme os padrões fornecidos pelo fabricante. Os espécimes (n=8) serão avaliados em branco (L * = 93,1, a * = 1,3, b * = 5,3) e preto (L * = 27,9, a * = 0,0, b * = 0,0). A avaliação será realizada antes (cor basal) dos testes bioquímicos e depois de os espécimes ficarem em estufa com uma solução de café durante 30 dias.

4. Simulação de escovação mecânica
As amostras dos quatro grupos serão submetidas à escovação mecânica, será utilizada uma máquina de escovação Odeme Dental Research (MEV 3T – XY) com capacidade para oito amostras. O ensaio será realizado utilizando 20.000 ciclos, a temperatura de 25 ºC, amplitude de 20 milimetros, frequência de 1.2 Hertz e velocidade de 10 mm/s (MATOS et al., 2016).

5. Aferição do desgaste por rugosidade
Para avaliação da rugosidade superficial será utilizado o rugosímetro Surf- Corder SE 1700 (Kosaka Laboratory Ltd., Tóquio, Japão.), disponível na Faculdade de Odontologia de Pelotas – UFPel. O aparelho será calibrado por meio de leitura padrão fornecida pelo fabricante. Em sequencia a calibração, cada corpo de prova será acoplado a um dispositivo de leitura (n=8), no qual o espécime será mantido em posição fixa através da apreensão do mesmo por cera. Todos os corpos possuíam uma marca em sua superfície a fim de reconhecer em qual dos lados os testes estavam sendo realizados. No presente teste, essa marca será posicionada para cima (lado da leitura da rugosidade) e a mensuração será feita 2 vezes em cada diagonal a essa marca. As medidas serão obtidas em Ra e a unidade de medida será o micrôdurometro (µm). Serão obtidas quatro medidas iniciais obtidas (t=0) e então calculada a média desses quatro valores, para cada corpo de prova (BARBOZA et al., 2018).

6. Flexão de três pontos
Serão confeccionadas tiras de resina acrílica de dimensão 60 x 12 x 4 mm, contendo 10 tiras em cada um dos quatro grupos. Para mensurar a resistência flexural será utilizada uma máquina de ensaios mecânicos (Emic – Linha DL).

7. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
Serão utilizados 8 espécimes de resinas acrílicas experimentais para a realização do teste (n=2). Será realizado uma padronização das amostras utilizando lixa de carbeto de silício de granulação 1500. Os compósitos para resinas flow experimentais serão manipulados conforme as instruções do fabricante e proporcionando uma espessura de aproximadamente 3 cm. Para o polimento serão utilizadas lixas de carbeto de silício de granulação 1200, 1500, 2000 e 2500. Serão limpos em água deionizada sob ultrassom durante 10 min. As interfaces serão submetidas à limpeza em água sob ultrassom por 10 min e, em seguida, elas serão imersas em 20 mL de álcool a 100% por 10 min e desidratados em sílica gel por 2h. Por fim, os espécimes serão montados sobre os stubs e metalizados com liga de ouro-paládio para observação em Microscopia Eletrônica de Varredura (Jeol, JSM - 6610LV), operando no modo alto vácuo e utilizando detector de elétrons secundários.

3.8 Ensaio biológico
-Delineamento experimental
Nesse experimento será utilizada a metodologia de biofilme monocultura adaptado de Van De Sande et al. (2011). Para isso, será utilizado C. albicans como inóculo e espécimes retangulares de acrílico como substrato (n=4), para a formação do biofilme em placas de 24 micropoços. O meio de crescimento a ser utilizado será Caldo Sabouraund dextrose sob regime semi-continuo (10% de sacarose), durante 5 dias sendo cultivados em estufa de CO2 com controle de temperatura e pressão, em ambiente úmido a 37ºC, 95% de ar e 5% de CO2 (Van De Sande et al., 2011).

-Preparo e cultivo do biofilme no modelo de monocultura
A contaminação das amostras por C. albicans (ATCC 62342) será semeada em placas Agar Sabouraund dextrose (Difco, Detroit, MI, EUA) e incubada a 37°C durante 24 horas. Após verificado o crescimento das colônias, será realizado uma diluição em soro fisiológico seguindo a escala de 0,5 de Mcfarland. Para o cultivo do biofilme será utilizado um meio composto por 10% de sacarose em caldo de Sabouraund e 20µL do inóculo por poço. Na placa de 24 poços serão colocados 2 mL deste meio e os espécimes suspensos pelo suporte. A troca do meio será realizada a cada 24 horas por 5 dias, e a placa mantida em estufa a temperatura de 37ºC durante todo o período de experimento.

Análise estatística
Para a realização da análise estatística, o método escolhido será baseado na aderência no modelo de distribuição normal e igualdade de variâncias. Para todos os testes será considerado o valor p<0,05 como estatisticamente significante. O programa de escolha será o Sigma Plot versão 12.0 software.

Indicadores, Metas e Resultados

Esse projeto continuará com o estudo já iniciado pelo grupo de pesquisa.O objetivo do estudo é modificar o PMMA convencional através da incorporação de monômeros metacrilatos com grupamentos metálicos e avaliar as propriedades físicas e a ação antifúngica desses materiais. Serão formulados novos materiais experimentais através da adição de metacrilatos metálicos de zircônia (ZM), estanho (TM) e di-n-butil (DNTMB) em uma resina acrílica comercial Clássico®, como controle foi utilizada a resina comercial sem adição de metacrilatos. Os materiais já foram testados quanto ao seu grau de conversão (GC) através de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, testes bioquímicos e delineamento experimental o qual avaliou a formação de biofilme em placas de 24 micropoços . Com os próximos testes, a adição destes monômeros ao PMMA irá garantir uma considerável ação antifúngica além de não afetar as propriedades físicas do material comercial, sendo desejável que os mesmos se mostraram como uma boa alternativa às resinas convencionais para base de prótese já que estas não apresentam propriedades antifúngicas.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDRESSA DA SILVA BARBOZA
GEORGIA ARLA CABRERA KHADER
JULIANA SILVA RIBEIRO
LARISSA TORRES NUNES
MONIKA LAMAS FERREIRA
RAFAEL GUERRA LUND1

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