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Title: Comparación de la adhesión del Streptococcus mutans a superficies de acero inoxidable modificadas con distintas topografías mediante un enfoque biomimético
Author: Arango-Santander, Santiago
Serna García, Lina
Sánchez Garzón, Juliana
Franco Aguirre, John
Email autor: santiago.arango@campusucc.edu.co
lina.sernaga@campusucc.edu.co
juliana.sanchezga@campusucc.edu.co
john.francoa@campusucc.edu.co
metadata.dc.description.cvlac: https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/EnRecursoHumano/inicio.do
Issue Date: 1-Feb-2021
Advisor / Validator: Arango-Santander, Santiago
Keywords: Topografía superficial
Adhesión bacteriana
Biomimética
Litografía blanda
Modificación de superficies
Resume: Introducción: La adhesión bacteriana a las superficies permite que éstas colonicen los biomateriales mediante el desarrollo de biopelículas, generando la aparición de diferentes patologías que pueden comprometer la salud de los pacientes. Se han propuesto diversas estrategias para reducir la adhesión bacteriana a los materiales de uso biomédico, entre las cuales se encuentra la modificación de la superficie. El objetivo de este proyecto fue evaluar la adhesión de Streptococcus mutans a la superficie de acero inoxidable quirúrgico modificado con diversas topografías siguiendo un enfoque biomimético. Metodología: Se usaron láminas de SS 316L de 1.0cm2 por 1.0mm de espesor, pulidas secuencialmente con lijas de carburo de silicio y finalización a espejo. Como modelo maestro (topografías), se utilizaron las hojas de las plantas Colocasia esculenta, Crocosmia aurea y Salvinia molesta, las cuales fueron duplicadas utilizando la técnica de litografía blanda. Siguiendo el método de sol-gel de una fase, se utilizó sol de sílice para realizar las transferencias de las topografías a las placas de SS. La superficie de las placas de SS modificadas y no modificadas se caracterizaron mediante Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) para evaluar la rugosidad y mediante el método de gota sésil para evaluar la hidrofobicidad. Finamente, la evaluación de la adhesión bacteriana a las superficies se llevó a cabo con Streptococcus mutans ATCC 25175. Se incubaron las placas durante 48 horas a 37°C y se procedió a contar las colonias para establecer las UFC/superficie y determinar estadísticamente si hubo reducción en la adhesión bacteriana a las superficies. Resultados: la evaluación del ángulo de contacto de los tres patrones transferidos evidencia que todas las hojas tienen características de hidrofobicidad; en relación con las medidas de rugosidad, se encontró un promedio mayor para la hoja de Crocosmia aurea en comparación con el promedio de rugosidad de la hoja de Colocasia esculenta. En las placas tratadas, se observó mayor hidrofobicidad al comparar con las placas control, siendo mayor para la transferencia de hoja de Colocasia esculenta. Respecto a la rugosidad, se encontró que fue significativamente mayor en las superficies modificadas con las hojas de Crocosmia aurea y Colocasia esculenta en comparación con las placas control. Conclusión: se encontró una reducción en la adhesión de S. mutans a las superficies modificadas con la topografía de C. aurea y C. esculenta que, aunque menor que la reportada en la literatura, es importante en estudios de corto plazo de evaluación.
Abstract: Abstract Introduction: bacterial adhesion to surfaces is the first step in the biofilm formation process, which eventually leads to the development of different conditions that may compromise the health status of patients. Different approaches have been proposed to reduce bacterial adhesion to biomaterials, including surface modification. Objective: to assess Streptococcus mutans adhesion to the surface of biomimetically-modified surgical stainless steel and compare adhesion to different topographies. Methods: stainless steel (SS) plates (1.0cm2 x 1.0mm) were modified using a soft lithography technique following a biomimetic approach. The leaves from Colocasia esculenta, Crocosmia aurea and Salvinia molesta were used as surface models. Silica sol was synthesized using the sol-gel method. Following a soft lithography technique, the surface of the leaves were copied and transferred to the surface of the SS plates. Natural leaves and modified surfaces were characterized by means of atomic force microscopy for surface roughness and contact angle for hydrophobicity. Streptococcus mutans was used to assess bacterial adhesion to control (SS) and modified surfaces. Results: contact angle measurements showed that all natural leaves are highly hydrophobic, but such high hydrophobicity could not be transferred to the SS plates. Crocosmia aurea showed higher roughness than Colocasia esculenta. Roughness of Salvinia molesta could not be obtained using this method. Bacterial adhesion to SS surface modified after Crocosmia aurea was reduced when compared to the other topographies and control surfaces, while adhesion to SS surface modified after Colocasia esculenta was similar to the control group. SS modified using Salvinia molesta showed an increase in Streptococcus mutans adhesion. Conclusion: SS surfaces modified using the topography from Crocosmia aurea and Colocasia esculenta showed a reduction in Streptococcus mutans adhesion. SS surface modified using the topography of Salvinia molesta showed an increase in bacterial adhesion. A biomimetic approach using natural surfaces showed opposite results, hence careful selection of the surface model needs to be taken into consideration.
Program: Especialización en Ortodoncia
Headquarters: Medellín
Type: Dirección o Codirección de trabajo de grado
Citation: Arango-Santander, S., Serna, LM., Sanchez-Garzon, J., Franco, J. Comparison of Streptococcus mutans adhesion to modified stainless steel surfaces using different topographies following a biomimetic approach
Appears in Collections:Odontología

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