Synthesis of a chitosan nanoparticle suspension and its protective effects against enamel demineralization after an in vitro cariogenic challenge

Magalhães, Taís Chaves; Teixeira, Natália Moreira; França, Renata Sobreira; Denadai, Ângelo Márcio Leite; Santos, Rogério Lacerda dos; Carlo, Hugo Lemes; Münchow, Eliseu Aldrighi; Carvalho, Fabíola Galbiatti de

doi:10.1590/1678-7757-2021-0120

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“…Nowadays, there is a gap in the literature regarding the short-term effect of these agents [25,26]. Therefore, we decided to analyze these products' effects after 7 days of treatment as directed by the manufacturer of the tested agents.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Remineralization Efficacy of Four Remineralizing Agents on Artificial Enamel Lesions: SEM-EDS Investigation

et al. 2022

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Dental remineralization represents the process of depositing calcium and phosphate ions into crystal voids in demineralized enamel, producing net mineral gain and preventing early enamel lesions progression. The aim of the present study was to qualitatively and quantitatively compare the remineralizing effectiveness of four commercially available agents on enamel artificial lesions using Scanning Electron Microscopy (SEM) combined with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) techniques. Thirty-six extracted third molars were collected and randomly assigned to six groups (n = 6), five of which were suspended in demineralizing solution for 72 h to create enamel artificial lesions, and one serving as control: G1, treated with a mousse of casein phosphopeptide and amorphous calcium–phosphate (CPP-ACP); G2, treated with a gel containing nano-hydroxyapatite; G3, treated with a 5% SF varnish; G4, treated with a toothpaste containing ACP functionalized with fluoride and carbonate-coated with citrate; G5, not-treated artificial enamel lesions; G6, not demineralized and not treated sound enamel. G1–G4 were subjected to pH cycling over a period of seven days. Analyses of the specimens’ enamel surfaces morphology were performed by SEM and EDS. Data were statistically analyzed for multiple group comparison by one-way ANOVA/Tukey’s test (p < 0.05). The results show that the Ca/P ratio of the G5 (2.00 ± 0.07) was statistically different (p < 0.05) from G1 (1.73 ± 0.05), G2 (1.76 ± 0.01), G3 (1.88 ± 0.06) and G6 (1.74 ± 0.04), while there were no differences (p > 0.05) between G1, G2 and G6 and between G4 (2.01 ± 0.06) and G5. We concluded that G1 and G2 showed better surface remineralization than G3 and G4, after 7 days of treatment.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Remineralization Efficacy of Four Remineralizing Agents on Artificial Enamel Lesions: SEM-EDS Investigation

et al. 2022

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“… 43 , 44 Chitosan nanoparticles have shown a remineralization ability on demineralized enamel. 45 , 46 Due to their nanometric dimensions, chitosan nanomaterials exhibit a greater ability to penetrate the oral biofilm than ordinary chitosan does. Chitosan nanomaterials can be used as antimicrobial agents for caries management because they inhibit the formation of S. mutans and S. sanguinis biofilm.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Caries Management with Non-Metallic Nanomaterials: A Systematic Review

Xu¹,

Nizami²,

Yin³

et al. 2022

IJN

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Background Non-metallic nanomaterials do not stain enamel or dentin. Most have better biocompatibility than metallic nanomaterials do for management of dental caries. Objective The objective of this study is to review the types, properties and potential uses of non-metallic nanomaterials systematically for managing dental caries. Methods Two researchers independently performed a literature search of publications in English using PubMed, Scopus and Web of Science. The keywords used were (nanoparticles OR nanocomposites OR nanomaterials) AND (caries OR tooth decay). They screened the titles and abstracts to identify potentially eligible publications of original research reporting non-metallic nanomaterials for caries management. Then, they retrieved and studied the full text of the identified publications for inclusion in this study. Results Out of 2497 resulting publications, this study included 75 of those. The non-metallic nanomaterials used in these publications were categorized as biological organic nanomaterials (n=45), synthetic organic nanomaterials (n=15), carbon-based nanomaterials (n=13) and selenium nanomaterials (n=2). They inhibited bacteria growth and/or promoted remineralization. They could be incorporated in topical agents (29/75, 39%), dental adhesives (11/75, 15%), restorative fillers (4/75, 5%), dental sealant (3/75, 4%), oral drugs (3/75, 4%), toothpastes (2/75, 3%) and functional candies (1/75, 1%). Other publications (22/75, 29%) do not mention specific applications. However, most publications (67/75, 89%) were in vitro studies. Six publications (6/75, 8%) were animal studies, and only two publications (2/75, 3%) were clinical studies. Conclusion The literature showed non-metallic nanomaterials have antibacterial and/or remineralising properties. The most common type of non-metallic nanomaterials for caries management is organic nanomaterials. Non-metallic nanomaterials can be incorporated into dental sealants, toothpaste, dental adhesives, topical agents and even candies and drugs. However, the majority of the publications are in vitro studies, and only two publications are clinical studies.

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“…O efeito anti-cárie da suspensão de partículas de quitosana em esmalte dental foi testado por Magalhães et al, 2021b, em estudo in vitro com ciclagem de pH. Os autores objetivaram avaliar os efeitos da suspensão de quitosana/TPP no esmalte humano após desafio cariogênico com ciclagem de pH.…”

Section: Revisão De Literaturaunclassified

Suspensão de partículas de quitosana carregadas com fluoreto de sódio: síntese, caracterização e efeito no esmalte dental após biofilme de S. mutans

Magalhães¹

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O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito in vitro da aplicação de partículas de quitosana carregadas com fluoreto de sódio (Quit/NaF) no esmalte dentário após desafio cariogênico com S. mutans (UA159). A suspensão de partículas de Quit/NaF foram sintetizadas por gelificação iônica e a caracterização da suspensão foi avaliada por titulação em reômetro dinâmico avaliando a viscosidade (η) e interação molecular por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR). A estabilidade das partículas em suspensão foi avaliada por meio do ZP, Dh e pH durante um mês, com intervalo de uma semana entre as medidas. Após a obtenção da razão molar/estequiométrica do complexo NaF/Quitmonômeros pela titulação em reômetro, as suspensões de partículas de Quit/NaF com concentração de fluoreto de 0,05% e 0,2% foram preparadas pela mistura das soluções de quitosana (2 mg/mL - 0,0118 mol/L e 8,5 mg/mL- 0,0475 mol/L) e NaF (0,5 mg/mL - 0,0118 mol/L e 2 mg/mL - 0,0475 mol/L) em solução de ácido acético 1% v/v. Posteriormente foram realizados os testes de concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM) para os nove grupos foram formados: 1) Quit 0,05%; 2) NaF 0,05%; 3) Suspensão de Quit/NaF 0,05%, 4) Controle 0,05% (ácido acético); 5) Quit 0,2%; 6) NaF 0,2%; 7) Suspensão de Quit/NaF 0,2%; 8) Controle 0,2%; e 9) Digluconato de Clorexidina 0,12% (CLX) - controle positivo. O efeito na formação de biofilme sob a superfície do esmalte dentário humano foi avaliado por dureza de superfície (Knoop) e por contagem de unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Vinte e três blocos de esmalte (4 x 4 mm) foram obtidos de terceiros molares e incluídos em resina acrílica. Nove grupos foram formados (n= 5) conforme citado anteriormente. Os dados de microdureza foram analisados por ANOVA de medidas repetidas, One Way ANOVA e Tukey (= 0,05) e os resultados de UFC/mL foram analisados por Shapiro-Wilk, Levene e ANOVA de medidas repetidas. No início da titulação a quitosana apresentou maiores valores de η. Com a adição de NaF, houve uma redução nos valores da viscosidade até a razão molar de [NaF]/ =[Quit] ≈ 0,64, que foi atribuído à neutralização da cadeia polimérica. Os espectros de FTIR mostraram interação entre Quit-NaF, evidenciando a formação de micropartículas. Os testes de estabilidade mostraram a formação de micropartículas estáveis. A CIM da suspensão de partículas de Quit/NaF a 0,05% e 0,2% foi de 0,65 mg/mL e a CBM foi 0,65 mg/mL e 1,3 mg/mL, respectivamente. A suspensão de partículas de Quit/NaF 0,2% mostrou redução de UFC/mL de S. mutans quando comparado aos compostos isolados na mesma concentração (Quit 0,2% e NaF 0,2%). Os grupos Quit/NaF em ambas as concentrações (0,05% e 0,2%) e CLX apresentaram maiores valores de dureza e menor perda de dureza após o desafio cariogênico com S. mutans. A suspensão de Quit/NaF nas concentrações de 0,05% e 0,2% apresentaram atividade antimicrobiana contra S. mutans e minimizaram a desmineralização do esmalte após desafio cariogênico, demonstrando potencial para serem utilizadas em enxaguatórios bucais no controle da cárie dentária.

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Synthesis of a chitosan nanoparticle suspension and its protective effects against enamel demineralization after an in vitro cariogenic challenge

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Remineralization Efficacy of Four Remineralizing Agents on Artificial Enamel Lesions: SEM-EDS Investigation

Remineralization Efficacy of Four Remineralizing Agents on Artificial Enamel Lesions: SEM-EDS Investigation

Caries Management with Non-Metallic Nanomaterials: A Systematic Review

Suspensão de partículas de quitosana carregadas com fluoreto de sódio: síntese, caracterização e efeito no esmalte dental após biofilme de S. mutans

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