体外实验:变异链球菌(Streptococcus mutans)和白色念珠菌(Candida albicans)在暴露于人工唾液中的透明正畸矫正器上的黏附情况
《Dental Clinics of North America》:In vitro Streptococcus mutans and
Candida albicans adhesion on clear orthodontic aligners exposed to artificial saliva
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时间:2025年08月07日
来源:Dental Clinics of North America CS3.5
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该研究分析了唾液酸(AS)和营养汤(TSB)中Streptococcus mutans和Candida albicans在隐形矫治器表面的生物膜形成能力,通过结晶紫染色和扫描电镜观察发现两种培养基下生物膜形成能力无显著差异,但TSB促进S. mutans生长,SEM显示两种微生物均能粘附于矫治器内表面,强调保持口腔卫生的重要性。
本研究探讨了两种在口腔中具有潜在致病性的微生物——**变形链球菌(Streptococcus mutans)**和**白色念珠菌(Candida albicans)**——在人工唾液(AS)和胰蛋白酶大豆肉汤(TSB)中对隐形矫治器(clear aligners)形成生物膜的能力。研究团队由四位来自巴西圣保罗大学(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, PUCRS)的学者组成,他们来自健康与生命科学学院的牙科项目。研究的核心目标是评估这些微生物在不同培养基中的附着能力和生物膜形成情况,以了解它们对隐形矫治器表面的潜在影响。
在口腔环境中,生物膜的形成是微生物在各种表面(包括牙齿、牙套和隐形矫治器)上定居的关键过程。生物膜是由微生物及其分泌的胞外基质组成的复杂结构,能够增强微生物的生存能力,并使其更容易引发感染或疾病。因此,理解微生物如何附着在矫治器表面,对于评估隐形矫治器在临床应用中的安全性至关重要。研究指出,隐形矫治器在口腔中长期覆盖牙齿和牙龈组织,可能会改变原有的微生物群落平衡,从而增加牙龈炎、牙周炎和龋齿等口腔疾病的发生率。
**变形链球菌**是一种革兰氏阳性兼性厌氧菌,广泛存在于人类口腔中,并被认为是龋齿发生的重要致病因子。它能够通过合成胞外葡聚糖、代谢多种碳水化合物为有机酸,并在低pH等应激条件下生存,从而为其他微生物的定植创造有利环境。而**白色念珠菌**则是一种机会性真菌,通常在健康个体的口腔中存在,但在免疫功能下降或口腔环境改变时,可能成为致病因素。该菌与生物膜的形成密切相关,尤其在免疫力较低或口腔健康状况不佳的患者中更容易引发问题。
研究采用了一种实验方法,将隐形矫治器碎片分别置于人工唾液和TSB中,与预先接种的变形链球菌和白色念珠菌共同培养7天,以评估微生物的生长情况和生物膜形成能力。为了衡量微生物的生长和生物膜形成,研究团队使用了**结晶紫染色法**,这是一种常用于检测生物膜形成的常规方法。此外,还通过**扫描电子显微镜(SEM)**对矫治器表面进行了定性分析,以观察微生物的附着情况。
研究结果显示,在TSB培养基中,变形链球菌的生长和生物膜形成能力明显优于人工唾液。这可能是因为TSB提供了更丰富的营养物质,有利于变形链球菌的代谢活动和增殖。相比之下,白色念珠菌在两种培养基中的生长情况均表现出显著差异,且TSB培养基中的生长量明显高于人工唾液。然而,对于这两种微生物的生物膜形成能力,无论是TSB还是人工唾液,均未显示出明显的差异。这表明,生物膜的形成可能并不完全依赖于培养基中的营养成分,而是更多地受到表面特性和微生物自身附着机制的影响。
扫描电子显微镜的观察进一步证实了这一结论。无论是在TSB还是人工唾液中,变形链球菌和白色念珠菌均能在隐形矫治器的内表面附着,并形成生物膜结构。这表明,即使在营养条件较为有限的人工唾液中,这些微生物仍然具备较强的附着能力。这种附着能力可能与微生物表面的黏附蛋白、表面电荷特性以及矫治器材料的表面性质有关。
研究的意义在于,隐形矫治器作为一种常见的正畸治疗工具,其表面特性可能对口腔微生物群落产生深远影响。虽然隐形矫治器在一定程度上有助于控制牙菌斑和改善牙周健康,但其长期接触牙齿和牙龈的特性可能改变了原有的微生物平衡,增加了某些致病菌的生长机会。因此,理解微生物在隐形矫治器表面的附着机制,有助于开发更有效的清洁和维护方法,以降低潜在的健康风险。
此外,研究还强调了患者在日常使用隐形矫治器时的口腔卫生管理的重要性。尽管隐形矫治器相较于传统的固定矫治器具有更好的清洁便利性,但患者仍需遵循正确的使用和清洁规范,例如在进食前取下矫治器,饭后进行清洁,并定期更换。如果患者未能严格执行这些步骤,可能会导致微生物在矫治器表面的过度生长,进而影响口腔健康。因此,提高患者和专业人员对隐形矫治器使用过程中微生物附着风险的认识,是预防相关口腔疾病的重要手段。
值得注意的是,尽管TSB和人工唾液在营养成分上存在差异,但两种培养基中微生物的生物膜形成能力相近,这可能意味着在模拟真实口腔环境时,人工唾液已经能够提供足够的条件来支持微生物的附着和生长。然而,TSB在促进变形链球菌生长方面表现更为显著,这可能与TSB中更丰富的营养成分有关。因此,在未来的研究中,可能需要进一步探讨不同培养基对微生物生长和生物膜形成的具体影响,以及如何通过调整培养基成分来更准确地模拟口腔环境。
研究还指出,隐形矫治器的表面粗糙度可能影响微生物的附着能力。表面不平整或存在微小孔隙的材料更容易成为微生物附着的位点,因此,未来在隐形矫治器的设计和材料选择上,可能需要更加注重表面光滑度,以减少微生物的附着机会。同时,研究还提到,虽然某些微生物能够在矫治器表面形成生物膜,但其附着能力和生物膜形成能力可能受到多种因素的影响,包括微生物种类、培养基成分、矫治器材料以及环境条件等。
总的来说,这项研究为隐形矫治器在口腔中的微生物附着和生物膜形成提供了重要的实验数据,揭示了变形链球菌和白色念珠菌在不同培养基中的生长和附着特性。研究结果表明,即使在营养条件较为有限的人工唾液中,这两种微生物仍具备较强的附着能力,因此在临床应用中,必须加强对隐形矫治器表面微生物附着的监控和管理。此外,研究还强调了患者日常口腔卫生习惯的重要性,以及未来在矫治器设计和材料选择方面的改进方向。通过进一步研究微生物在不同环境中的附着机制,可以为隐形矫治器的使用安全性和口腔健康管理提供更坚实的科学依据。
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