In vitro study of C. albicans biofilm growth on heat-polymerized acrylic resin coated with silicon dioxide nanoparticles (ceramic coating)

A proposta deste trabalho foi analisar um produto experimental (VIPI LTDA, Pirassununga, SP), que através da tecnologia sol-gel, modifica a superfície de resinas acrílicas para base de próteses e forma uma camada de nanopartículas de sílica (NPS) visando diminuir o acúmulo e facilitar a remoção de microrganismos. Dessa forma, inicialmente, confirmou-se a deposição de NPS e formação do revestimento cerâmico em polimetilmetacrilato (PMMA) através de espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR); e posteriormente, quantificou-se o biofilme de Candida albicans nesta superfície através da contagem de unidades formadoras de colônia (UFC/mL) e microscopia confocal (MC). Um total de 51 espécimes (10x10x3mm) de PMMA foi confeccionado e distribuído aos experimentos designados. Para a análise da composição dos espécimes em FTIR, foram avaliados 3 grupos (n=1): CN- espécime que não recebeu tratamento algum; CP- espécime que recebeu a aplicação do primer do produto; CL- espécime que passou tanto pela aplicação do primer como pelo processo sol-gel. Na etapa seguinte, foram utilizados 48 espécimes divididos em 3 grupos (n=16), de acordo com o tipo de polimento: PM3- mecanicamente polido com 3&#x3BC;m de rugosidade média; PM03- mecanicamente polido com 0,3&#x3BC;m de rugosidade; PL- polido quimicamente pelo líquido conforme instruções do fabricante. Anteriormente aos experimentos, os espécimes foram esterilizados por óxido de etileno e, então, imersos em saliva artificial por 2hs para a formação da película adquirida. Em seguida, foram secos e inoculados com 2mL de suspensão de C. albicans (1.107 cel/mL) para adesão das células fúngicas durante 90min. Após esta fase, as amostras foram lavadas em solução salina e imersas em meio estéril (RPMI) para crescimento do biofilme em estufa sob agitação (12hs a 37oC). Metade do número das amostras de cada grupo (n=8) foi destinada a contagem de UFC/mL e a outra metade dos espécimes (n=8), foi designada ao método de MC, que com o auxílio de um software (BioImageL v.2), permitiu a determinação do biovolume total (&#x3BC;m3), biovolume de células viáveis (&#x3BC;m3), biovolume de células não-viáveis (&#x3BC;m3) e área de cobertura do campo pelo biofilme (%). Os dados obtidos pelo FTIR foram analisados através da estatística descritiva. Os resultados obtidos pelos experimentos de quantificação após teste de normalidade Kolmogorov-Smirnov foram analisados através do teste paramétrico ANOVA, seguido do teste de Tukey para comparações entre grupos (p<0,05). Através do FTIR, observou-se a deposição satisfatória da camada de NPS, permitindo assim, o desempenho dos experimentos de quantificação. Os resultados do UFC/ml e MC demonstraram semelhança na quantificação do biofilme entre os grupos PL e PM3, e diferença quando comparados ao grupo de superfícies mais lisas, PM03. Dessa forma, observou-se que o polimento líquido experimental não foi efetivo para a diminuição da colonização de biofilme deC. albicans em superfícies de PMMA. Entretanto, maiores investigações sobre as propriedades de superfície deste revestimento devem ser realizadas, já que o processo sol-gel permite uma facilidade na modificação dessas características, podendo levar ao desenvolvimento de um material de revestimento ideal.This study investigates an experimental coating (VIPI LTDA, Pirassununga, SP) by sol-gel process that modifies acrylic resin denture base with silicon dioxide nanoparticles (SNP) to decrease C. albicans biofilm growth. Therefore, it was first investigated the presence of sol-gel ceramic coating on polymethylmethacrylate (PMMA) by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Then C. albicans biofilms were quantified by colony forming units (CFU/mL) and confocal scanning laser microscopy (CSLM). Fifty-one PMMA specimens were manufactured (10x10x3mm) and assigned to the experiments. To evaluate specimens composition, it was analyzed three groups (n=1): CN- the specimen did not receive any surface treatment; CP- it was applied the coating primer on the specimen surface CL- the specimen was treated with the whole sol-gel process. In the following stage, 48 samples were divided into 3 groups (n=16) according to the polish type: PM3- 3&#x3BC;m of roughness mechanical polish; PM03- 0,3&#x3BC;m of roughness mechanical polish; PL- liquid polish. Samples of experimental group were coated according to manufacturers instructions and all the samples were sterilized with ethylene oxide. After that, they were dipped in artificial saliva for 2hs to acquire the salivary pellicle, and then, dried and inoculated with 2 mL suspension of C.albicans (1.107 cel/mL) for 90 min. Then, specimens were washed and immersed in sterile RPMI solution (37oC for 12h). Half of the samples of each group (n=8) was assigned to each quantification test (UFC/mL and CSLM). By CSLM and software (BioImageL v.2) analysis was possible to obtain the total biovolume (&#x3BC;m3), viable biovolume (&#x3BC;m3), non-viable biovolume (&#x3BC;m3), and covered area (%) by C. albicans biofilm. The data obtained by FTIR were analyzed by descriptive statistic. Whereas the records acquired by the quantification experiments were first analyzed by Kolmogorov-Smirnov normality test and then by one way ANOVA followed by Tukeys test to assess difference between groups (p