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Valutazione dell’attività antimicrobica del LASER Nd:YAG (1064 nm) su Actinomyces israelii e Staphylococcus aureus. Studio in vitro.

Laureando: Giuseppe Iacona
Relatore: Prof. Paolo Vescovi

Introduzione

La letteratura scientifica riporta diversi studi in vitro e in vivo con lo scopo di valutare l’attività antimicrobica dei LASER e determinare i meccanismi secondo cui tale tipo di radiazione riesce a realizzare un effetto “dannoso” su determinate specie batteriche.

Obiettivi

Gli obiettivi di questo studio sono stati:

  • Valutare l’attività antimicrobica del LASER Nd:YAG (1064 nm) su Actinomyces israelii e Staphylococcus aureus con precisi parametri;
  • Valutare la relazione tra effetto battericida e incremento termico;
  • Valutare la relazione tra effetto battericida e cromofori.

 

Materiali e metodi

La sperimentazione è stata effettuata in doppio su:

  • batteri coltivati in sospensione
  • piastre con differenti terreni solidi e coloranti. Le variazioni di temperatura profonde e superficiali sono state misurate tramite l’ausilio di una termo-camera e di quattro termocoppie cromo-alluminio.

Le stesse condizioni di temperatura osservate nel corso dell’irradiazione LASER sono state riprodotte in assenza di laserizzazione, utilizzando picchi termici di 40, 50 e 90 ° C, per valutare la relazione tra incremento termico ed effetto battericida.

Risultati

La conta delle colonie relative alle sospensioni batteriche irradiate nei tubi tipo Eppendorf ha rivelato una riduzione percentuale rispetto alle sospensioni controllo non irradiate compresa tra:

  • il 63,56% (1,25 W) e il 100% (6 W) a 25 Hz di frequenza e tra il 91,24% (1,25 W) e il 100% (6 W) a 50 Hz per Actinomyces israelii ;
  • l’ 84,92% (1,25 W) e il 100% (6 W) a 25 Hz di frequenza e tra il 12,92% (1,25 W) e il 100% (6 W) a 50 Hz per Staphylococcus aureus.

L’irradiazione su piastre con Muller Hinton Agar e l’aggiunta di inchiostro d’India come cromoforo (MHAink) ha definito diversi valori di inibizione quantificabili in base al diametro dell’alone di inibizione per differenti valori di potenza:

L’irradiazione su piastre MHA ha definito una inibizione della crescita valutabile solamente con valori di potenza pari a 6 W.

Nei tubi tipo Eppendorf, la massima temperatura registrata durante l’irradiazione LASER è risultata compresa tra 36,9° C (1,25 W) e 94,6° C (6 W). A livello della superficie delle piastre, la massima temperatura registrata è risultata compresa tra 24,9° C (1,25 W) e 59,4° C (6 W).

Dalle prove in thermoblock una differenza statisticamente significativa è stata riscontrata in termini di vitalità (P<0,001, test t di Student) a 50 e 90° C.

Conclusioni

L’azione battericida del LASER Nd:YAG si può ottenere già a partire da bassi valori di power density e fluence. È stato osservato un effetto battericida statisticamente significativo già a basse potenze (1,25 W e 2 W) sia a 25 che a 50 Hz. Tali parametri sono compatibili con l’integrità dei tessuti. Una maggiore inibizione della crescita batterica è stata ottenuta su terreni di coltura contenenti un cromoforo, ciò suggerisce che il LASER possa essere meglio assorbito da tale sostanza la quale amplificherebbe l’effetto battericida.

bibliografia

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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PARMA
Facoltà di Medicina e Chirurgia
Corso di Laurea in Odontoiatria e Protesi dentaria

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