Effect of treatment time on performance of nano-encapsulated fluoride dentifrices for remineralization of initial carious lesions: an in vitro study / Efeito do tempo de tratamento no desempenho de dentifrícios de fluoreto nanoencapsulado para remineralização de lesões iniciais de cárie: um estudo in vitro

ABSTRACT The aim of this in vitro study was to evaluate the influence of treatment time on the remineralization performance of nanoencapsulated fluoride dentifrices on initial carious lesions. Ninety-six human enamel samples were allocated to eight groups (n = 12): 50% NanoF + 50% free NaF, 100% NanoF, 100% NaF (positive control), and placebo (negative control), using two different treatment times (one and five minutes) for each dentifrice tested. After the carious lesion induction, the specimens were submitted to a pH remineralizing cycling model for seven days. Surface microhardness was measured before and after carious lesion induction and after treatment. The percentage of surface remineralization was calculated for each study time. Data were analyzed using two-way ANOVA and ANOVA repeated-measures tests followed by the Bonferroni correction (p < 0.05). Remineralization differences were observed in the dentifrices analyzed according to the treatment time used. NanoF formulations with 50% (one-min treatment) and 100% (five-min treatment) promoted significant remineralization of enamel after the caries challenge when compared to the placebo dentifrice (p < 0.05). Thus, time was considered an important factor for the fluoride release system. Nanotechnology can be a promising system for caries remineralization as it makes fluoride available on the dental surface for a longer time.

RESUMO O objetivo deste estudo in vitro foi de avaliar a influencia do tempo de tratamento no desempenho de dentifrícios fluoretados nano-encapsulados na remineralizagao de lesoes cariosas iniciáis. Noventa e seis amostras de esmalte humano foram divididas em oito grupos (n = 12): 50% NanoF + 50% NaF livre, 100% NanoF, 100% NaF (controle positivo) e Placebo (controle negativo) com dois tempos diferentes (um e cinco minutos). Após a indugao da lesao cariosa, os espécimes foram submetidos a um modelo de ciclagem de pH por sete dias. A microdureza superficial foi medida antes e após a indugao da lesao cariosa e após o tratamento. O percentual de remineralizagao superficial foi calculado para cada tempo de estudo. Os dados foram analisados pelo ANOVA e ANOVA de medidas repetidas, seguida de Bonferroni (p <0,05). Diferengas de remineralizagao foram observadas nos dentifrícios de acordo com o tempo de tratamento utilizado. Formulagoes NanoF com 50% (tratamento de um minuto) e 100% (tratamento de cinco minutos) promoveram uma remineralizagao do esmalte, após o desafio cariogènico, quando comparado com o dentifricio placebo (p <0,05). Assim, o tempo foi considerado um fator importante para o sistema de liberagao de flúor. A nanotecnologia pode ser um sistema promissor de remineralizagao da cárie, por disponibilizar o flúor por maior tempo na superficie dentària.

AgNPs: The New Allies Against S. Mutans Biofilm - A Pilot Clinical Trial and Microbiological Assay

Abstract: The purpose of this study was to evaluate the antimicrobial properties of a new formulation containing silver nanoparticles, named Nano Silver Fluoride (NSF), to inhibit Streptococcus mutans biofilm formation on children's dental enamel. The variations in dental biofilm pH and in the Simplified-Oral-Hygiene-Index (OHI-S) also were evaluated after the treatment with NSF. This was a randomized, double-blind, crossover and prospective pilot clinical trial study in which 12 schoolchildren, aged between 7-8 years, had their dental enamel treated with two solutions: S1 - Nano Silver Fluoride and S2 - negative control (saline solution), in different experimental moments. The dental biofilm adhered to enamel treated with NSF had lower values of S. mutans viability (absorbance) and colony forming units (CFU) than the S0 (baseline) and S2. There was a statistically significant difference between the OHI-S mean values of S0 and S1. There were no differences between the biofilm pH (both before and after the use of the test substances) and among the different groups. These properties suggest that NSF has bactericidal effect against S. mutans biofilm and it may be used for clinical control and prevention of dental biofilm formation.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar as propriedades antimicrobianas de uma nova formulação composta por nanopartículas de prata, denominada nano silver fluoride (NSF), na inibição de biofilme de Streptococcus mutans sobre a superfície do esmalte dentário de crianças. Variações no pH do biofilme dental e nos valores do índice de Higiene Oral Simplificada (IHO-S) também foram avaliadas após o tratamento com NSF. Trata-se de um estudo piloto, randomizado, duplo cego, cruzado e prospectivo. A amostra foi composta por 12 crianças, de ambos os gêneros, com idades entre 7 e 8 anos, as quais utilizaram as duas soluções testes, S1- NSF e S2- controle negativo (solução salina). O biofilme dental tratado com NSF apresentou menores valores de viabilidade de S. mutans (absorbância) e de unidades formadoras de colônias (UFC) do que o biofilme baseline e o biofilme tratado com S2. Houve diferença estatisticamente significativa entre os valores médios de IHO-S dos grupos baseline e S1, com uma redução dos valores. Não houve qualquer variação nos valores de pH do biofilme dental, antes e depois do tratamento com S1 e S2 e entre os diferentes grupos. Estas propriedades sugerem que NSF possui efeito bactericida sobre o biofilme de S. mutans, podendo ser utilizado clinicamente para o controle e prevenção da formação do biofilme dentário.

Statistical investigation of Kluyveromyces lactis cells permeabilization with ethanol by response surface methodology

The aim of our study was to select the optimal operating conditions to permeabilize Kluyveromyces lactis cells using ethanol as a solvent as an alternative to cell disruption and extraction. Cell permeabilization was carried out by a non-mechanical method consisting of chemical treatment with ethanol, and the results were expressed as β-galactosidase activity. Experiments were conducted under different conditions of ethanol concentration, treatment time and temperature according to a central composite rotatable design (CCRD), and the collected results were then worked out by response surface methodology (RSM). Cell permeabilization was improved by an increase in ethanol concentration and simultaneous decreases in the incubation temperature and treatment time. Such an approach allowed us to identify an optimal range of the independent variables within which the β-galactosidase activity was optimized. A maximum permeabilization of 2,816 mmol L-1 oNP min-1 g-1 was obtained by treating cells with 75.0% v/v of ethanol at 20.0 °C for 15.0 min. The proposed methodology resulted to be effective and suited for K. lactis cells permeabilization at a lab-scale and promises to be of possible interest for future applications mainly in the food industry.

Estudo toxicológico pré-clínico (agudo) do extrato do Syzygium aromaticum (L) em roedores / Preclinical (acute) toxicologic study of the extract of Syzygium aromaticum (L) in rodents

O objetivo desta pesquisa foi estimar a toxicidade aguda do extrato do cravo-da-índia (Syzygium aromaticum Linné) em roedores. O extrato hidro-alcoólico a 80 por cento foi concentrado em evaporador rotativo obtendo-se uma mistura final de extrato pilular. Camundongos albinos (Mus musculus) fêmeas, divididos em 13 lotes de seis animais foram observados por 24 horas a partir da administração do extrato diluído em solução fisiológica a 0,9 por cento nas dosagens de 137,5; 180; 187,5; 250; 375; 437,5; 500 e 1.000 mg/kg para via intraperitoneal e 1.000; 2.400; 2.880; 4.000 e 5.000 mg/kg para via oral. O cálculo proporcional foi realizado a fim de se obter a mesma dose para todos os animais de cada grupo. As punções foram por via intraperitoneal sendo respeitados intervalos de cinco minutos entre as administrações individuais. Nos ensaios de toxicidade por via oral a solução foi introduzida no trato digestório dos animais através de cânula metálica acoplada a seringa (gavagem). Os animais apresentaram alguns sinais de toxicidade, porém não letais até a dose de 5.000 mg/kg. A DL50 para via intraperitoneal foi calculada pelo método de Karber e Behrens (1964), sendo estabelecida em 255 mg/kg (muito tóxico, grau 4). Conclui-se que sob condições agudas de exposição, o extrato do cravo-da-índia é um agente tóxico, devendo ser considerado como tal, dependendo da dose administrada ou absorvida, tempo e freqüência de exposição e vias de administração.

The objective of this research was to estimate the acute toxicity of the extract of clove (Syzygium aromaticum Linné) in rodents. The 80 percent hidro-alcoholic extract was concentrated in rotary evaporator until a final resinous mixture extract was obtained. Albino female mice (Mus musculus), divided in 13 lots of six animals were observed for 24 hours. The extract diluted in 0.9 percent physiologic solution was administrated at the dosages of 137.5; 180.0; 187.5; 250.0; 375.0; 437.5; 500.0 and 1,000 mg/kg through intraperitoneal route and 1000; 2,400; 2,880; 4,000 and 5,000 mg/kg through oral route. A proportional calculation was carried out in order to have the same dose for the animals in each group. The punctures were gotten by intraperitoneal route in intervals of five minutes among the individual doses. For the oral toxicity the solution was introduced in the digestive system of the animals through coupled metallic stem syringe (gavage). The animals presented non lethal toxic signs up to 5,000 mg/kg. DL50 was established by the method of Karber and Behrens (1964). LD50 was estimated in 255 mg/kg (highly poisonous, degree 4). It can be concluded that under acute conditions of exposure, the extract of clove is a poisonous agent and it should be considered as such, depending on the administered or absorbed dose, time and frequency exhibition and administration routes.

Efeito antibacteriano e antiaderente in vitro do extrato da Punica granatum Linn. sobre microrganismos do biofilme dental / In vitro antibacterial and antiadherence effect of the extract of the Punica granatum Linn. upon dental biofilm microrganisms

Nesta pesquisa foi avaliada a atividade antimicrobiana e a capacidade de inibição da síntese de glucano in vitro do extrato da casca do fruto da romã (Punica granatum Linn.) sobre linhagens bacterianas de Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis, Streptococcus sobrinus e Lactobacillus casei. Os ensaios foram realizados pelas técnicas de ágar-difusão em placas para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e técnica dos tubos inclinados para determinação da Concentração Inibitória Mínima de Aderência (CIMA) ao vidro, na presença de 5 por cento de sacarose. Os mesmos procedimentos foram realizados com a clorexidina à 0,12 por cento. As CIMs (mg/mL) do extrato da P. granatum frente ao S. mitis, S. mutans, S. sanguis, S. sobrinus e L. casei foram 1:32, 1:8, 1:8, 1:512, e 1:128, respectivamente. Para as CIMAs o extrato da P. granatum mostrou resultados melhores que a clorexidina, exceto para o S. mutans com achados semelhantes na diluição de 1:256. Os resultados mostram a potencialidade da P. granatum na inibição do crescimento bacteriano e síntese de glucano representada pela aderência ao vidro, sugerindo o emprego do extrato da romã, como meio alternativo, no controle desses microrganismos na formação do biofilme.

In this study was evaluated the in vitro antibacterial activity and the inhibition of glucan sintesis of the fruit bark of Punica granatum Linn extract upon the following dental biofilm bacteria: Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis, Streptococcus sobrinus and Lactobacillus casei. The tests were carried out by inundation tecniques in Petri dishes to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and inclined tubes techniques to determine the Minimum Inhibitory Concentration of Adherence to glass (MICA) at the presence of 5 percent sucrose. Tests with gluconate of chlorexidine (0.12 percent) were performed as controls. MICs of the P granatum extract dilutions (mg/mL) against S. mitis, S. mutans, S. sanguis, S. sobrinus e L. casei were 1:32, 1:8, 1:8, 1:512, and 1:128 respectively. For MICAs the P. granatum showed better results than chlorexidine, except for S. mutans with both substances showing similar results of 1:256. It can be concluded that the extract of the P. granatum has the potential to inhibit oral bacterial growth and glucan sintesis. The extract of the Punica granatum might be used as an effective antibacterial alternative agent against oral biofilm bacteria.