Waves of endemic foot-and-mouth disease in eastern Africa suggest feasibility of proactive vaccination approaches

Livestock production in Africa is key to national economies, food security and rural livelihoods, and > 85% of livestock keepers live in extreme poverty. With poverty elimination central to the Sustainable Development Goals, livestock keepers are therefore critically important. Foot-and-mouth disease is a highly contagious livestock disease widespread in Africa that contributes to this poverty. Despite its US$2.3 billion impact, control of the disease is not prioritized: standard vaccination regimens are too costly, its impact on the poorest is underestimated, and its epidemiology is too weakly understood. Our integrated analysis in Tanzania shows that the disease is of high concern, reduces household budgets for human health, and has major impacts on milk production and draft power for crop production. Critically, foot-and-mouth disease outbreaks in cattle are driven by livestock-related factors with a pattern of changing serotype dominance over time. Contrary to findings in southern Africa, we find no evidence of frequent infection from wildlife, with outbreaks in cattle sweeping slowly across the region through a sequence of dominant serotypes. This regularity suggests that timely identification of the epidemic serotype could allow proactive vaccination ahead of the wave of infection, mitigating impacts, and our preliminary matching work has identified potential vaccine candidates. This strategy is more realistic than wildlife-livestock separation or conventional foot-and-mouth disease vaccination approaches. Overall, we provide strong evidence for the feasibility of coordinated foot-and-mouth disease control as part of livestock development policies in eastern Africa, and our integrated socioeconomic, epidemiological, laboratory and modelling approach provides a framework for the study of other disease systems

Possibilities for reducing medical waste produced in the process of dental instruments sterilization

Problem odpadów powstających w obiektach służby zdrowia, w tym w gabinetach stomatologicznych, jest w Polsce szczególnie istotny. Ponieważ odpady medyczne wymagają odpowiednich sposobów klasyfikacji, gromadzenia, segregacji i unieszkodliwiania, dlatego procedury postępowania z tymi bardzo specyficznymi odpadami w zakładach świadczących usługi medyczne powinny pozwolić także na ograniczenie ich ilości. W pracy dokonano oceny czystości mikrobiologicznej narzędzi sterylizowanych w różnych opakowaniach, której wyniki mogłyby pomóc ograniczyć ilość odpadów powstających w gabinetach stomatologicznych. Przeprowadzono badania mikrobiologiczne narzędzi stomatologicznych przechowywanych w różnych opakowaniach bezpośrednio po sterylizacji oraz po różnym czasie ich przechowywania od sterylizacji. Stwierdzono, że 40% zestawów zabezpieczonych w rękaw papierowo-foliowy było zakażonych drobnoustrojami. Nie stwierdzono natomiast obecności drobnoustrojów w zestawach (tacka z przykrywką) bez rękawa papierowo-foliowego. Na narzędziach sterylizowanych w zestawach zabezpieczonych rękawem papierowo-foliowym najczęściej stwierdzano obecność bakterii chorobo-twórczych (83% badanych zestawów). Badania wykazały, że opakowanie papierowo-foliowe nie zapewnia czystości mikrobiologicznej przechowywanych narzędzi stomatologicznych, natomiast stosowanie opakowań w postaci metalowej tacki z przykrywką lub tacki z przykrywką i dodatkowym uszczelnieniem, zapewnia sterylność zestawu stomatologicznego tacka/narzędzia oraz zachowanie jego jałowości przez co najmniej 24 godziny. Zmiana opakowania narzędzi stomatologicznych przeznaczonych do sterylizacji na opakowania wielokrotnego użycia może znacząco ograniczyć ilość trudnych do utylizacji suchych odpadów medycznych powstających w placówkach służby zdrowia.Problem of waste produced in health care units, including dental practices, is particularly important in Poland. Medical waste requires appropriate classification, collection, segregation and utilization. Hence, in medical institutions procedures for dealing with this specific type of waste should contribute to limiting its volume. Microbiological purity of tools sterilized in different types of packaging was assessed. The results could help reduce amounts of waste produced by dental practices. Microbiological testing of dental instruments stored in different types of packaging was carried out, directly after sterilization as well as at different times in the process of storage. It was established that 40% of kits protected with paper and foil pouches was contaminated with microorganisms. However, microorganisms were not detected on kits without paper and foil laminate (metal tray with lid). Pathogens were present in 83% of the instrument kits sterilized in paper and foil pouches. The studies demonstrated that paper and foil packaging does not provide the stored dental instruments with full protection against microorganisms. In contrast, packaging such as metal tray with a lid or tray with an additional sealing ensures the dental tray/instrument kit stays sterile for at least 24 hours. Replacing disposable with multi-use packaging for dental instrument sterilization may significantly reduce the amount of dry medical waste difficult to utilize in the medical care units

Accelerated evaluation of fatigue failures in teeth treated conservatively

W artykule opisano metodę laboratoryjnych badań trwałości wypełnień stomatologicznych według kryterium zmęczeniowej rozbudowy (propagacji) szczeliny brzeżnej pomiędzy wypełnieniem a twardą tkanką zęba. Wiadomo, że szczelina brzeżna powstaje na powierzchni granicznej wypełnienia z zębem na skutek skurczu polimeryzacyjnego, a następnie powiększa się na skutek naprężeń wywołanych przez obciążenia mechaniczne i termiczne występujące podczas aktu żucia w jamie ustnej. Duża szczelina brzeżna jest źródłem mikroprzecieku bakteryjnego i próchnicy wtórnej. W ten sposób jest bezpośrednią przyczyną ostatecznej degradacji wypełnienia. W artykule ograniczono się do aspektu zjawiska zmęczenia cieplnego (wpływu szoków cieplnych na szczelinę brzeżną). Do badań wykorzystano zęby ludzkie usunięte z powodów ortodontycznych i chirurgicznych. W zębach przeznaczonych do badań wypreparowano modelowe ubytki. W ubytkach założono wypełnienia z kompozytu mikrohybrydowego. Tak przygotowane próbki zębów poddano obciążeniom termicznym symulującym cykl żucia na specjalnie opracowanym stanowisku badawczym (tzn. symulatorze żucia). Po wykonaniu testu obciążeniowego przeprowadzono pomiary długości i szerokości szczeliny brzeżnej. Wyniki pomiarów wzrostu szczeliny w funkcji liczby cykli obciążenia aproksymowano odcinkowo dwoma prostymi. Pierwsza prosta stanowiła liniowy model regresji w okresie umiarkowanego wzrostu szczeliny. Druga prosta wyznaczała liniowy model regresji w okresie przyśpieszonego wzrostu szczeliny. Punkt przecięcia prostych regresji wyznaczał graniczną liczbę cykli obciążeń oznaczającą umowne uszkodzenie zmęczeniowe. Przeprowadzone badania wykazały, że możliwa jest wyprzedzająca ocena zniszczenia zmęczeniowego wypełnień stomatologicznych w warunkach „in vitro”. Opracowana metoda może mieć praktyczne zastosowanie w ocenie trwałości wypełnień oraz w testowaniu nowych materiałów stomatologicznych.The paper describes a method of forecast durability of dental fillings according to the criterion of fatigue expansion (propagation) of the marginal gap between the filling and the hard tissue of the tooth. It is known, that marginal crevice forms on the boundary surface between the feeling and tooth as a result of polymerization shrinkage and then increases as a result of mechanical and thermal loads which are present during mastication in the oral cavity. Large marginal crevice is the source of bacterial micro leakage and secondary caries. In such a way it is a direct source of final degradation of the filling. In this paper authors limited oneself to describe thermal phenomenon (influence of thermal shock on marginal gap). For the research human teeth were used, which were extracted due to orthodontical and surgical reasons. In the teeth assigned to the research model crevices were prepared. Fillings of micro hybrid composite were placed in the cavities. Teeth samples prepared in the above mentioned way were next submitted to the thermal loads which simulated mastication cycle using the designed for this purpose research stand. After the load test measurements of the length and width of marginal crevice were made. Results of the marginal gap growth as a function of number of cycles were approximated with two segments of straight line. The first line created a linear regression model in the period of moderate growth of the marginal crevice. The second line determined linear regression model during the accelerated growth of the marginal crevice. The intersection point of regression lines determined the boundary number of load cycles denoting conventional fatigue failure. The conducted research proved that anticipatory evaluation of the fatigue failures in dental fillings in “in vitro” conditions possible. The developed method can have practical implementation in the evaluation of durability of the dental fillings and in the tests of new materials used in dentistry

Phenomenological evaluation of degradation of polymer composite filling and the tooth tissue in the conditions of cyclical dynamic loads

W artykule opisano metodę oceny degradacji struktury zęba ludzkiego poddanego regeneracji kompozytem polimerowym opartym na związkach metakrylanowych. Za miarę degradacji przyjęto stopień zaawansowania procesów zużycia fizyko-mechanicznego odniesiony do granicznego poziomu tego zużycia. Analizowano szczelinę brzeżną oraz mikropęknięcia w warstwie brzegowej twardych tkanek zęba i w materiale wypełnienia. Wykazano, że laboratoryjna obserwacja rozbudowy szczeliny w wybranych obszarach anatomicznej struktury zęba (powierzchnia żucia, wypełnienie-szkliwo, wypełnienie-zębina) może być podstawą oceny stopnia degradacji całego układu ząb-wypełnienie. Przeprowadzono badania laboratoryjne, w których wykorzystano zęby ludzkie trzonowe i przedtrzonowe z wypełnieniami ubytków klasy I wg Blacka.The article focuses on the method of degradation of the human tooth structure which was subjected to regeneration by polymer composite based on metacrylate compounds. The degree of advancement of physical and mechanical usage processes related to the limit level of this usage was considered as the measurement of degradation. The marginal fissure and micro-cracks in the border surface of the hard tooth tissues and in the filling material were analyzed. It was revealed that laboratory observation of the fissure expansion in selected areas of anatomical tooth structure (mastication surface, filling-enamel, filling-dentine) may constitute the basis of evaluation of degradation degree of the whole tooth-filling system. The laboratory tests were carried out in which human molars and premolars with the fillings qualified as class I according to Black were used

Prognosing of functional degradation of bio-mechanical systems exemplified by the tooth-composite filling system

Opisana w niniejszym artykule metoda badań trwałości wypełnień stomatologicznych oparta jest na założeniu, że miarą degradacji systemu wypełnienie - tkanka zęba jest wielkość szczeliny brzeżnej. Szczelina brzeżna powstaje na powierzchni granicznej wypełnienia na skutek skurczu polimeryzacyjnego, a następnie w trakcie fizjologicznego procesu żucia powiększa się na skutek, między innymi, obciążeń mechanicznych i termicznych. Konsekwencją powstawania szczeliny brzeżnej jest zjawisko mikroprzecieku. Mikroprzeciek bakteryjny polega na penetracji mikroorganizmów i ich proliferacji w objętości pomiędzy wypełnieniem a ścianą ubytku. Wynikiem tego zjawiska jest próchnica wtórna wzdłuż granicy wypełnienia. W badaniach wykorzystano zęby ludzkie usunięte z powodów ortodontycznych i chirurgicznych. W zębach przeznaczonych do badań wypreparowano modelowe ubytki oraz założono wypełnienia z kompozytu mikrohybrydowego. Tak przygotowane próbki zębów poddano obciążeniom mechanicznym i termicznym symulującym warunki fizjologiczne na specjalnie opracowanym stanowisku badawczym. Po wykonaniu testu obciążeniowego przeprowadzono pomiary parametrów szczeliny brzeżnej wykorzystując mikroskop optyczny oraz skaningowy mikroskop elektronowy (SEM). Wyniki pomiarów poddano analizie statystycznej a następnie dokonano oceny przewidywanej trwałości układu ząb-wypełnienie. Badania wykazały, że możliwa jest przyśpieszona ocena procesu degradacji wypełnień stomatologicznych w warunkach in vitro. Opracowana metoda może mieć praktyczne zastosowanie, między innymi, w testowaniu nowych materiałów stomatologicznych.The method of resistance testing of dental materials described in this article is based on the principle that the measurement of the degradation of the filling - tooth tissue system is the size of a marginal fissure. The marginal fissure forms on the bordering surface of the filling as a result of polymer spasm and consequently it expands in the course of physiological process of chewing due to, among others, mechanical and thermal loads. The consequence of marginal fissure formation is the phenomenon of a micro-leak. The bacterial micro-leak deals with the penetration of micro-organisms and their proliferation in volume between the filling and the wall of a defect. This results in secondary caries along the filling border. Human teeth extracted due to orthodontic and surgical reasons were used in the tests. Model defects were prepared in the teeth designated to the tests and micro-hybrid fillings were applied. The specimens prepared in this way were next submitted to mechanical and thermal loads simulating physiological conditions performed on the specially prepared research post. After the performance of the load test, the measurements of the marginal fissure were taken with the use of optical and scanning electron microscope ( SEM ). The results of the measurements were statistically analyzed and the assessment of expected resistance of the tooth-filling system was made. The tests have revealed that it is possible to make the accelerated assessment of the degradation process of dental fillings is possible in in vitro conditions

Long-term clinical performance of experimental glass-ionomer cement with the bi-functional fluid

Introduction. Glass-ionomers have the ability to chemically bond to enamel and dentin, and are characterized by longterm fluoride release and absorption of fluoride from surrounding sources. Objective. The aim of the presented long-term clinical trial was to evaluate and compare the three-year clinical performance of the experimental glass-ionomer cement ‘SJZ/W’ with the bi-functional fluid placed in carious and non-carious cavities. Material and methods. Seventy restorations were made in adult patients of both genders. Clinical evaluation was performed at baseline and yearly intervals after placement using Ryge’s scale, considering the surface structure, anatomical form of the restoration and marginal integrity. Results. Immediately after placement, 70 restorations were assessed, 65 of which were subject to clinical evaluation after a year, 63 subject to clinical evaluation after 2 years, and 3-year evaluation was made for 55 restorations. The material showed minor changes in evaluated parameters and no differences were detected between their performance at baseline, and after three years only in anatomical shape. No post-operative sensitivity was recorded. Conclusion. The examined glass-ionomer ‘SJZ/W’ provided an acceptable clinical performance over a three-year period