Evaluation of the antibacterial activity of polyalkenate cement modified with metal-containing nanoparticles

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – assessment of the level of antibacterial effect of polyalkenate (glass ionomer) cement modified with nanoparticles of vanadium oxide (V2O5), aluminum oxide (Al2O3) and magnetite (Fe3O4) in relation to a test culture of Staphylococcus aureus and a mixed microbiota of saliva.

Material and methods. Colloidal aqueous solutions of metals and their oxides with a stabilizer were obtained using the electroerosion method. The polyalkenate cement “Cemion” was saturated with colloidal solutions during mixing. The antimicrobial activity of the modified filling material was evaluated in relation to the mixed microbiota (saliva) and the test culture of S. aureus by the in vitro disco diffusion method.

Results. The exposure time of the seals was 24 hours at 37 °C in the thermostat. As a result, samples 1-5 showed no areas of delayed microbial growth. Sample 6 showed a growth retardation zone: 19 mm on a cup with S. aureus and 15 mm on a cup with mixed microbiota.

Conclusion. Polyalkenate cement modified with a colloidal aqueous solution of magnetite can be effective in preventing recurrent dental caries.

About the authors

Vitalii A. Rumyantsev

Tver State Medical University

Email: rumyancev_v@tvgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6045-3333

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Head of the Department of Periodontology

Russian Federation, Tver

Aleksei A. Andreev

Tver State Medical University

Author for correspondence.
Email: aandreev01@yandex.ru

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Head of the Department of Periodontology

Russian Federation, Tver

Georgii A. Frolov

Moscow Institute of Steel and Alloys

Email: georgifroloff@yandex.ru

Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor of the Department of Physical Chemistry

Russian Federation, Moscow

Aureliya V. Leontieva

Tver State Medical University

Email: aurika171900@mail.ru

Assistant at the Department of Microbiology and Virology with a course in Immunology

Russian Federation, Tver

References

  1. Bessudnova AR, Rumyantsev VA, Frolov GA, et al. Experimental evaluation of the galvanophoretic dentin nanoimpregnation for recurrent caries prevention. Aspirantskiy vestnik Povolzhiya. 2023;23(2):13-18. [Бессуднова А.Р., Румянцев В.А., Фролов Г.А., Блинова А.В., Битюков В.В. Экспериментальная оценка возможности профилактики рецидивирующего кариеса зубов методом гальванофоретической наноимпрегнации дентина. Аспирантский вестник Поволжья. 2023;23(2):13-18]. doi: 10.55531/2072-2354.2023.23.2.13-18
  2. Tong HJ, Seremidi K, Stratigaki E, et al. Deep dentine caries management of immature permanent posterior teeth with vital pulp: A systematic review and meta-analysis. J Dent. 2022;1 24:104214. doi: 10.1016/j.jdent.2022.104214
  3. Márquez-Pérez K, Zúñiga-López CM, Torres-Rosas R, Argueta-Figueroa L. Reported prevalence of dental caries in Mexican children and teenagers. Rev Med Inst Mex Seguro Soc. 2023;61(5):653-660. doi: 10.5281/zenodo.8316465
  4. Morales-Valenzuela AA, Scougall-Vilchis RJ, Lara-Carrillo E, et al. Enhancement of fluoride release in glass ionomer cements modified with titanium dioxide nanoparticles. Medicine (Baltimore). 2022;101(44):e31434. doi: 10.1097/MD.0000000000031434
  5. Fierascu RC. Incorporation of nanomaterials in glass ionomer cements-recent developments and future perspectives: A narrative review. Nanomaterials (Basel). 2022;12(21):3827. doi: 10.3390/nano12213827
  6. Saad Bin Qasim S, Bmuajdad A. The effect of mesoporous silica doped with silver nanoparticles on glass ionomer cements; physiochemical, mechanical and ion release analysis. BMC Oral Health. 2024;24(1):1269. doi: 10.1186/s12903-024-05056-1
  7. Ramić B, Cvjetićanin M, Bajkin B, et al. Physical and mechanical properties assessment of glass ionomer cements modified with TiO(2) and Mg-doped hydroxyapatite nanoparticles. J Appl Biomater Funct Mater. 2024;22:22808000241282184. doi: 10.1177/22808000241282184
  8. Tsolianos I, Nikolaidis AK, Koulaouzidou EA, Achilias DS. An Evaluation of Experimental Calcium Ion-Leachable Nanocomposite Glass Ionomer Cements. Nanomaterials (Basel). 2023;13(19):2690. doi: 10.3390/nano13192690
  9. Rumyantsev VA, Frolov GA, Abdukodirov A, et al. Study of the bactericidal activity of modified dental polyalkenate cements nanoparticles of metals and their compounds. Tver Medical Journal. 2024;5:253-259. (In Russ.). [Румянцев В.А., Фролов Г.А., Абдукодиров А., и др. Изучение бактерицидной активности стоматологических полиалкенатных цементов, модифицированных наночастицами металлов и их соединений. Тверской медицинский журнал. 2024;5:253-259].
  10. Rumyantceva V, Koshel E, Vinogradov V, et al. Biocide-conjugated magnetite nanoparticles as an advanced platform for biofilm treatment. Therapeutic delivery. 2019;10(4):241-250. doi: 10.4155/tde-2019-0011

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Bactericidal activity of previously prepared glass ionomer filling samples against S. aureus culture modified with: 1 – colloidal solution of vanadium oxide (V₂O₅); 2 – colloidal solution of V₂O₅with 10 nm nanoparticle size; 3 – colloidal solution of V₂O₅ with 5 nm nanoparticle size. Bactericidal activity of freshly mixed material samples: 4 – with colloidal solution of V₂O₅; 5 – with colloidal solution of V₂O₅; 6 – with colloidal solution of Fe₃O₄.

Download (2MB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Bactericidal activity of previously prepared glass ionomer filling samples against mixed microbiota culture modified with: 1 – colloidal solution of vanadium oxide (V₂O₅); 2 – colloidal solution of V₂O₅ with 10 nm nanoparticle size; 3 – colloidal solution of V₂O₅with 5 nm nanoparticle size. Bactericidal activity of freshly mixed material samples: 4 – colloidal solution of V₂O₅ in liquid form; 5 – colloidal solution of V₂O₅ in liquid form; 6 – colloidal solution of Fe₃O₄ in liquid form.

Download (2MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Rumyantsev V.A., Andreev A.A., Frolov G.A., Leontieva A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».