Silver nanoparticles in orthodontics, a new alternative in bacterial inhibition: in vitro study

Background The purpose of the study is to assess the antiadherent and antibacterial properties of surface-modified different orthodontic brackets with silver nanoparticles against Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus, using radiomarker. Methods In this study evaluated quantitatively the adherence of Streptococci to orthodontic brackets, 300 samples of orthodontic brackets were selected and classified in to 10 groups as follow: GIn (InVu-Roth), GIIn (System-AlexanderLTS), GIIIn (Gemini-Roth), GIVn (NuEdge-Roth), GVn (Radiance plus-Roth), GVI (InVu-Roth), GVII (System-AlexanderLTS), GVIII (Gemini-Roth), GIX (NuEdge-Roth), GX (Radiance plus-Roth). All the samples were sonicated and Streptococci were cultivated by gender. A radioactive marker (3H) was used to codify the bacteria and measure them. After that, the brackets were submerged in a radiolabelled solution, and the radiation was measured. The statistical analysis was calculated with ANOVA test (Sheffè post hoc). Results The results showed significant differences were found among the groups. GIIIn shown the lowest scores for both bacteria; in contrast, GIX for Streptococcus mutans and GVI for Streptococcus sobrinus were the highest values. Conclusions Surface modification of orthodontic brackets with silver nanoparticles can be used to prevent the accumulation of dental plaque and the development of dental caries during orthodontic treatment

Estudio de adherencia bacteriana de Streptococcus mutans y Streptococcus sobrinus a brackets ortodónticos y su resistencia al descementado: estudio in vitro

Los brackets de ortodoncia son aditamentos fijos que se colocan en los órganos dentales para la corrección de las maloclusiones dentales, estando en contacto directo con la superficie del esmalte dental y, debido a varios factores como su complejo diseño, la duración del tratamiento y la dificultad en la higiene bucal del paciente, producen una mayor acumulación de biofilm oral, aumentando los niveles de bacterias acidógenas, más notablemente el S. mutans y el S. sobrinus; logrando reducir el pH de la biopelícula en pacientes con ortodoncia, provocando lesiones de mancha blanca alrededor del bracket, siendo la lesión inicial de caries dental. Gorelick informó que la desmineralización del esmalte ocurre desde el primer mes después de la colocación de aparatos fijos, y se estima que la prevalencia de la lesión de mancha blanca en el esmalte de los pacientes tratados con ortodoncia varía de 12.6% a 50%. En este estudio el método de agregación de AgNPs desarrollado por Bala permitió observar una síntesis efectiva y una distribución homogénea de las mismas sobre la superficie de los brackets de ortodoncia, tanto de brackets estéticos como metálicos, asi como un potente efecto antibacteriano logrando la formación de halos estables y bien definidos en las pruebas microbiológicas por contacto directo con cepas tanto Gram positivas como Gram negativas. De igual manera disminuyó la adhesión de S. mutans y S. Sobrinus a los brackets de ortodoncia, lo que demuestra sus propiedades antibacterianas. La modificación de la superficie de los brackets de ortodoncia con nanopartículas de plata puede prevenir el desarrollo de placa dental y caries dentales durante el tratamiento de ortodoncia ayudando a reducir eficazmente la incidencia y prevalencia de lesiones de manchas blancas, sin embargo, es necesario realizar más investigaciones in vivo en pacientes tratados con ortodoncia. La incorporación de nanopartículas de plata disminuyó la resistencia al descementado, sin embargo, la mayoría de los grupos cumplieron con los criterios necesarios para una adecuada resistencia al descementado en ortodoncia. Es importante resaltar la implementación de estudios posteriores para encontrar el tipo de nanopartícula que garantice efecto antibacterial, una adecuada fuerza de adhesión y evite la decoloración en brackets estéticos

Synthesis and Characterization of Silver Nanoparticles on Orthodontic Brackets: A New Alternative in the Prevention of White Spots

Silver nanoparticles (AgNPs) are used for their powerful antibacterial effect and their ability to adhere to surfaces due to their size; they are used in different areas of life, mainly in the area of health as medicine. More recently, in dentistry, the synthesis and characterization of AgNPs attracted significant attention due to their antibacterial properties. In this study, the AgNPs were synthesized using the most effective method on different orthodontic brackets (metallic and esthetic) and characterized by scanning electron microscopy/energy-dispersive spectroscopy (SEM/EDS) and transmission electron microscopy (TEM). Their antimicrobial effect was tested against the widely used standard human pathogens Staphylococcus aureus (Gram-negative) and Escherichia coli (Gram-positive). Our results showed that, via a simple chemical method, AgNPs can be synthesized on the surface of orthodontic brackets with good antimicrobial activity and the possibility of reducing dental decay, periodontal disease and white spots generated during orthodontic treatment