Testovanie účinkov plazmou aktivovanej vody pre potenciálnu liečbu parodontitíd

Testovanie účinkov plazmou aktivovanej vody pre potenciálnu liečbu parodontitíd

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
90%
Prevedenie (dizajn)
80%
Diskusná interakcia
80%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
PharmDr. Štefan Husár PhD.100%100%-
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.80%60%80%
ISBN: 978-80-972360-2-1

Testovanie účinkov plazmou aktivovanej vody pre potenciálnu liečbu parodontitíd

Paulína Halušková1 , Katarína Sobolíková2 , Zdenko Machala ,
1 Univerzita Komenského v Bratislave, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava
2 Klinika stomatológie a maxilofaciálnej chirurgie LF UK a OÚSA, Heydukova 10, 812 50 Bratislava
paulina.haluskova@gmail.com

Parodontitídu spôsobujú hlavne anaeróbne baktérie žijúce vo forme biofilmu, čo je vysokorezistentné spoločenstvo baktérií. Štruktúra biofilmu pozostáva okrem adherovaných bakteriálnych mikrokolónií a systému kanálikov na dopravu výživy a kyslíka, aj z ochrannej extracelulárnej vrstvy slizu, ktorá ho chráni pred pôsobením pH, antibiotikami a ochrannými mechanizmami hostiteľa. Z tohto dôvodu majú zubní lekári obmedzené možnosti liečby parodontitídy. Spôsobuje odkrývanie zubných krčkov, deštrukciu alveolárnej kosti a môže vyvolať problémy aj v iných častiach organizmu.

Plazmou aktivovaná voda (plasma activated water, PAW) má preukázané baktericídne účinky vďaka vysokému obsahu voľných radikálov a reaktívnych foriem kyslíka a dusíka. PAW zvyčajne nemá nepriaznivý vplyv na eukaryotické bunky ľudského organizmu a pomerne jednoducho sa vyrába typom výboja prechodová iskra a metódou elektrospreja. Aplikácia tekutého dezinfekčného prostriedku do ústnej dutiny je tiež najjednoduchším spôsobom dezinfekcie parodontu pacienta, preto by sa PAW mohla stať ideálnym spôsobom dezinfekcie v bežnej praxi zubných lekárov.

V tejto práci sme sa zaoberali testovaním účinkov PAW na inaktiváciu baktérií z biofilmov spôsobujúcich parodontitídu a vplyvu PAW na tkanivo zuba. Na sledovanie potenciálnych chemických zmien zubného cementu sme použili FTIR analýzu a na sledovanie potenciálnych morfologických zmien povrchu zuba rastrovací elektrónový mikroskop (SEM).

Bežný spôsob liečby parodontitídy - mechanické rozrušovanie biofilmu, sme porovnávali s pôsobením PAW a s kombináciou oboch metód na extrahovaných zuboch s biofilmom pacientov s parodontitídou. Ďalšie experimenty pre dva rôzne časy inkubácie biofilmu v PAW- 10 min. a 30 min., sme realizovali na biofilmoch odobratých z parodontálnych vačkov pacientov.

Výsledky ukázali, že PAW nespôsobuje kvalitatívne zmeny v chemickom zložení zubného cementu ani morfologické zmeny na povvrchu zuba. Má vyššiu účinnosť ako mechanické rozrušovanie biofilmu a najvyššia účinnosť sa dá dosiahnuť kombináciou oboch metód. Na 95% účinnosť inaktivácie je postačujúca už 10 min. inkubácia v PAW.

Poďakovanie: 

Chcela by som sa poďakovať najmä vedúcemu mojej práce Doc. Zdenkovi Machalovi, PhD. za jeho odborné rady pri práci, ochotu a trpezlivosť. Taktiež by som sa chcela poďakovať MDDr. Kataríne Sobolíkovej, prof. MUDr. Petrovi Stankovi PhD. a doc. RNDr. Miroslavovi Zahoranovi, CSc. za pomoc s realizáciou experimentálnej časti tejto práce.

Zdroje: 

Machala, Z.et al., Formation of ROS and RNS in Water Electro-Sprayed through Transient Spark Discharge in Air and their Bactericidal Effects. In: Plasma Processes and Polymers, vol. 10,. 2013, pages 654-657.
Fridman, A. et al., Plasma Medicine. 2013, pages 276-289.
Straka, M. Etiopatogenéza parodontitíd a ich vzťah k systémovým ochoreniam. 2014, pages 3-13.

Diskusia

Dobrý deň Paulína, ďakujeme za zaujímavý príspevok do PREVEDY - chcem sa spýtať, či (na základe toho, čo máte o problematike naštudované) sa jedná o výskum s perspektívou uplatnenia v praxi v relatívne krátkom časovom horizonte (?) Tiež sa chcem spýtať k tomu cieľu "zistiť vplyv plazmou aktivovanej vody na cement zuba". Prezentované sú spektrá pre opracovaný a neopracovaný zub. Zmerali ste vzorky z viacerých zubov? Ďakujem a prajem veľa úspešných experimentov.
iwa

Dobrý deň,
ďakujem za otázky.
Studená plazma sa v zahraničí začala využívať v dermatológii a pri liečbe rán pred 5 rokmi, avšak pre dentálne aplikácie je priame použitie plazmy nepraktické a preto sa my a viaceré pracoviská po celom svete zaoberajú plazmou aktivovanou vodou na dentálne aplikácie. No keďže na svete sa používajú viaceré metódy na výrobu plazmou aktivovanej vody, hľadá sa metóda, ktorá nepoškodzuje tkanivá v ústnej dutine, ale zároveň s najvyššou účinnosťou na dentálne biofilmy, preto je výskum zdĺhavý. Myslím si však, že keď sa plazma časom stane populárnejšia v dermatológii, určite sa rýchlo naštartujú aj jej ďalšie aplikácie, avšak je ťažké odhadnúť v akom časovom horizonte to nastane.

Vplyv plazmou aktivovanej vody na cement zuba sme realizovali na 2 zuboch a ďalšie 2 zuby sme použili ako kontrolné, ktoré sme ponorili na rovnaký čas do fyziologického roztoku. Výsledné spektrá opracovaných zubov aj kontrolných boli veľmi podobné a pre prehľadnosť grafu sme prezentovali spektrum jedného zuba opracovaného plazmou aktivovanou vodou a neopracovaného zuba.
Paulína

Ďakujem za odpoveď, výsledky ukazujú efekt viazaný na túto sériu experimentov. Pre vyhodnotenie očakávaného efektu ("expected effect size" s vybranou chybou určenia) je potrebné zistiť variabilitu v rámci meraní za definovaných podmienok. Bude podľa Vás v rámci projektu priestor na zaplánovanie vhodne navrhnutého experimentu? Prajem veľa úspechov.
iwa

Dobrý deň, ja osobne dúfam, že s výskumom liečby parodontitíd pomocou plazmou aktivovanej vody budeme môcť pokračovať, avšak ešte predtým chceme náš ďalší výskum zamerať na pochopenie mechanizmu pôsobenia plazmou aktivovanej vody na bakteriálne enzýmy, aby sme vylúčili možnú rezistenciu baktérií na tento spôsob ich inaktivácie. Následne chceme tiež testovať dentálne aplikácie plazmou aktivovanej vody aj na čistenie zubných kanálikov a na ochorenie lichen planus.

Dobry den, tato myslienka pouzita plazmou aktivovanej vody v liecbe parodontitidy mi pride fantasticka, drzim palce do dalsieho vyskumu! Skuste si zafantazirovat, kde este by sa dala plazmou aktivovana voda uplatnit: v medicine? v kozmetike? v priemysle? Hm? Vopred vdaka za odpoved, ZB

Dobrý deň,
ďakujeme veľmi pekne za názor. Studená plazma sa už používa v zahraničí v dermatológii napríklad na starecké škvrny, vrásky a hojenie rán. Medicínsky zamerané výskumy ukázali aj skvelé výsledky v likvidácii nádorových buniek. Výskumy však ukazujú, že plazma by sa mohla uplatniť aj v poľnohospodárstve, pretože zvyšuje klíčivosť semien, ďalej v potravinárstve pri pasterizácii a v priemysle na čistenie odpadovej vody, takže jej využitie je naozaj široké.