Photodynamic inactivation of Streptococcus mutans and Streptococcus sanguinis biofilms in vitro

The purpose of this study was to evaluate specific effects of photodynamic inactivation (PDI) using erythrosine (ER) and Rose Bengal (RB) photosensitizers and a blue light-emitting diode (LED) on the viability of Streptococcus mutans and Streptococcus sanguinis biofilms. Biofilms were grown in acrylic disks immersed in broth to production of biofilms, inoculated with microbial suspension (106 cells/mL) and incubated for 48 h. After the formation of biofilms, the effects of the photosensitizers ER and RB at a concentration of 5 μM for 5 min and blue LED (455 ± 20 nm) for 180 s, photosensitizers alone and conjugated were evaluated. Next, the disks were placed in tubes with sterile physiological solution (0.9 % sodium chloride) and sonicated for to disperse the biofilms. Tenfold serial dilutions were carried and aliquots seeded in brain heart infusion agar which were then incubated for 48 h. Then the numbers colony-forming units per milliliter (CFU/mL; log 10) were counted and analyzed statistically (ANOVA, Tukey test, P ≤ 0.05). Significant decreases in the viability of all microorganisms were observed for biofilms exposed to PDI mediated by both photosensitizers. The reductions with RB and ER were, 0.62 and 0.52 log10 CFU mL -1 for S. mutans biofilms (p = 0.001), and 0.95 and 0.88 log 10 CFU mL-1 for S. sanguinis biofilms (p = 0.001), respectively. The results showed that biofilms formed in vitro by S. mutans and S. sanguinis, were sensitive to PDI using a blue LED associated with photosensitizers ER or RB, indicating its use in the control of caries and periodontal diseases. © 2012 Springer-Verlag London Ltd.

Photodynamic potential of curcumin and blue LED against streptococcus mutans in a planktonic culture

Background: The photodynamic therapy (PDT) involves the use of light of specific wavelength to activate a nontoxic photosensitizing agent or dye in the presence of oxygen for eradication of target cells. In dentistry, this therapy is used to suppress the growth of microorganisms involved directly with dental decay and periodontitis process. There are evidences that curcumin dye is able to control microbial activity when illuminated with specific wavelength. The purpose of this study was to evaluate the in vitro efficacy of PDT using curcumin dye (Cur-C) in combination with a blue LED (L) device on a planktonic model of Streptococcus mutans ( S. mutans). Methods: Suspensions (0.5mL) containing S. mutans at 1×107CFUmL-1 were prepared and divided into 4 groups: Group C-L- (control: no treatment and 1 experimental condition), Group C+L- (curcumin at 3 different concentrations: 2000; 4000 and 8000μM and 3 experimental conditions), Group C-L+ (LED at 3 different dosages: 24, 48 and 72Jcm-2 and 3 experimental conditions), and Group C+L+ (PDT group: curcumin at respective concentrations combined to LED dosages and 9 experimental conditions). Samples of each experimental condition were cultured in Petri dishes of BHI agar. Incubation in micro-aerophilia at 37°C for 48h was performed for subsequent visual counting of CFU/mL. Data were transformed into log10 and analyzed by two-way ANOVA and Tukey's test at p<0.05. Results: Group C. +. L+, in specific experimental conditions, demonstrated a log bacterial reduction 70% higher than Group C. -. L-. Both groups C. -. L+ and C. +. L- presented a slight decrease in log bacterial counting. Conclusion: This in vitro method was able to reduce the number of S. mutans in a planktonic suspension. © 2013 Elsevier B.V.

Efeitos da terapia fotodinâmica in vitro em biofilmes formados por Candida albicans, Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans

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