Odborné

Plos

Fotodynamická terapie duálním světlem poskytuje trvalý antibakteriální účinek na biofilm a zabraňuje mutaci Streptococců.

Sakari Nikinmaa, Heikki Alapulli, Petri Auvinen, Martti Vaara, Juha Rantala, Esko Kankuri, Timo Sorsa, Jukka Meurman, Tommi Pätilä

Zveřejněno: 6. Května, 2020 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232775

Úvod

Antibakteriální fotodynamická terapie (aFDT) a antibakteriální modré světlo (aMS) jsou stále populárnějšími způsoby léčby, které jsou vhodné na mechanické odstraňování parodontitidy. aFDT poskytována spolu s blízkým infračerveným světlem (BIS) a ve spojení s ICG foto senzibilizátorem prokázala vysokou účinnost v několika interních studiích o ošetřování zubů.

V této studii jsme testovali citlivost biofilmu Streptococcus mutans na aFDT, aMS nebo na jejich světelnou kombinaci. Biofilm byl kultivován nanesením zředěné suspenze Streptococcus mutans s růstovým médiem na dno destiček s jamkami a aFDT (810 nm) nebo aMS (405 nm) nebo duální světlo aFDT (simultánní 810 nm aFDT a 405 nm aBL) byly aplikovány, pomocí ICG a při zachování celkové radiační expozici konstantní při 100 J / cm2. Jednodávkov expozice světla byly použity po jednodenních nebo čtyřdenních inkubacích na biofilmu. Rovněž byl poskytnut model denní léčby opakováním stejné dávky světla denně ve čtyřdenních a čtrnáctidenních inkubacích.

Nakonec bylo antibakteriální působení duálního světla aFDT s různými energetickými poměry 810 nm a 405 nm světla zkoumáno v jednodenních a čtyřdenních protokolech o biofilmu. Na konci každého experimentu byla hodnocena životaschopnost bakterií metodou „tvorby kolonií“. Vzorky pro konfokální 3D zobrazování byly připraveny samostatně.

Na jednodenním biofilmu byl duální světlo aFDT významně účinnější než aMS nebo aFDT samostatně, ačkoli všechny způsoby byly baktericidní. Na čtyřdenním biofilmu byla jediná expozice aFDT nebo duálního světla účinnější než aMS, což vedlo ke čtyřnásobnému logaritmickému snížení počtu bakterií. Překvapivě, když se stejné množství aFDT opakovalo denně na čtyřdenním nebo čtrnáctidenním biofilmu, životaschopnost bakterií se významně zlepšila. Podobné zlepšení životaschopnosti bakterií bylo pozorováno po opakované aplikaci aMS. Při použití duálního světla aFDT. Změnou poměru expozice záření 405 nm na 810 nm v duálním aFDT, aMS se zlepšil antibakteriální účinek, pokud byl biofilm starší.

Závěrem lze říci, že když se aFDT opakovaně podává biofilmu S. mutans, vede jediný aMS nebo aFDT založený na vlnové délce k významné adaptaci biofilmu a zvýšené životaschopnosti S. mutans. Kombinované použití světla aMS synchronně s aFDT zastavuje adaptaci a poskytuje výrazně zlepšenou a trvalou antibakteriální účinnost.

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0232775