Titanyum yüzeyler üzerindeki elmas benzeri karbon kaplamanın mikrobiyolojik ve biyokimyasal açıdan etkinliğinin incelenmesi

Abstract

Dental implantların uzun dönem başarısında implant çevresi yumuşak doku bariyerinin devamlılığının önemi büyüktür. Bu bariyer sayesinde kemik ve implantın direk temasının mikroorganizmalarla kontaminasyonu engellenir ve bu bölgedeki enflamasyon riski azalmış olur.Ticari olarak saf Ti'dan yapılmış implantlarda bakteriyel tutunmanın azaltılması için transmukozal kısımlar pürüzsüzleştirilse de, Ti'un antibakteriyel etkinliğinin düşük olduğu varsayılarak bu kısımların hem fiziksel hem de biyouyumluluk açısından daha üstün özellikleri olan kaplama materyalleri ile kaplanması gündeme gelmiştir.Elmas benzeri karbon (DLC), elmas ve grafit gibi kristal yapılı karbonlarla yarışan, bazı ilginç özelliklere sahip amorf bir karbon yapısıdır. DLC' nin çok sayıdaki üstün özelliği göz önünde bulundurulduğunda, DLC kaplamanın yüzey pürüzlülüğü ve bunun sonucunda bakteriyel yapışmayı azaltarak, enflamasyonun önlenmesinde olumlu etkisi olup olmadığı incelenmelidir.Bu çalışmanın amacı, 1) DLC kaplı, titanyum nitrit (TiN) kaplı ve cilalı Ti disklerin pürüzlülüğün AFM ile karşılaştırılması 2) Bu yüzeyler üzerine biriken S.mutans ve S.sanguis miktarlarının karşılaştırılması 3) DLC kaplı, TiN kaplı ve herhangi bir yüzey kaplaması yapılmamış cilalı iyileşme başlıklarının çevresindeki PİOS'tan alınan örneklerdeki inflamasyon işeretçilerinin ELISA yöntemiyle karşılaştırılmasıdır.5mm çapında ve 2 mm kalınlığında 10 adet TiN kaplı, 10 adet DLC kaplı ve 10 adet ticari olarak saf Ti, disk şekilli örnekler hazırlanmıştır. Örneklerin yüzey işlemleri tamamlandıktan sonra yüzey topografileri AFM ile incelenmiştir. Aynı örnekler S.mutans ve S.sanguis besiyerlerine yerleştirilerek, diskler üzerinde birikmiş bakteri sayısına bakılmıştır.Enflamasyon işaretçilerinin tespiti için ise hastalardan alınan, TiN kaplı, DLC kaplı ve ticari saf Ti iyileşme başlıklarının çevresindeki implant çevresi oluk sıvısı örnekleri ELISA yöntemiyle analiz edilmiş, tüm veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiştir.Mikrobiyolojik testlerin sonuçlarında, alınan AFM görüntüleriyle bağlantılı olarak azalmış yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak, DLC kaplı örneklerde bakteriyel yapışmanın istatistiksel olarak anlamlı şekilde azaldığı görülmüştür.ELISA testi sonuçlarına göre, kullanılan yüzey kaplamalarının PİOS'daki inflamasyon işaretçilerinin miktarına etki etmediği bulunmuştur. Dolayısı ile DLC kaplamanın, implantların transmukozal kısımlarında kullanılmalarının herhangi bir yan etkisi olmadığı düşünülmüştür.

The durability of surrounding soft tissue barrier has great effect on long term success of dental implants. This barrier prevents the bone-implant interface from the microorganisms and by this way it can reduce the risk of inflammation.As the antibacterial effect of Ti is supposed to be nominal, the polished transmucosal part of commertially pure Ti implants can be coated with hard coating materials which have excellent physical and biological properties.Diamond-Like Carbon (DLC) films are amorphous carbon based coatings containing sp2 and sp3 bonded carbon atoms with varying hydrogen concentrations. Their significantly high concentration of sp3 carbon bonds confers valuable `diamond-like? properties. Considering the excellent properties of DLC, especially the low surface roughness, DLC coating should be investigated as a film for reducing microbial adhesion and having positive effect on preventing inflammation.The purpose of this study is (i) to compare the surface roughness of DLC coated, TiN coated and polished Ti discs with AFM (ii) to compare the number of adhered S.mutans and S.sanguis on these surfaces (iii) to compare the amount of inflammation markers which were collected from the periimplant sulcus fluid of DLC coated, TiN coated and polished healing caps.DLC coated, TiN coated and commercially pure Ti disc shaped samples, each for 10, were prepared in diameter of 5mm and thickness of 2mm. After the surface preparations, surface topography of samples were examined with AFM. The same samples were incubated in a suspension containing S. mutans and S. sanguis, then the adhered bacteria were counted.For detecting the inflammation markers, the samples collected from the periimplant sulcus fluid of TiN and DLC coated and polished Ti healing caps were analyzed with ELISA.As a result of microbiolgical tests, according to the reduced surface roughness proven with AFM images, the decreased number of adhered bacteria on DLC coated discs were statistically significant.According to the ELISA test, it was found that the surface coatings have no effect on reducing the amount of inflammation markers at periimplant sulcus fluid. Hence no adverse effect has been found on application of diamond like carbon coating at transmucosal part of the implants.