Review of methods and techniques to reduce the impact of residual monomer from polymer dental prostheses on the oral tissues and organs

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The objective of this review was to systematize the methods and techniques aimed at reducing the impact of residual monomer from polymer dentures on oral tissues and organs. Residual monomer of polymeric materials contributes to the development of allergic and toxico-chemical reactions in the oral cavity. To achieve this aim, we conducted a meta-analysis of modern literary scientific studies of researchers published in both domestic and foreign publications posted on the electronic resources eLIBRARY and PubMed. To provide summarized data on the stated issues, 207 sources were processed, from which 47 publications were selected that were of the greatest interest according to modern concepts. Based on the results of processing the research data of domestic and foreign authors, the following scientific directions were formed: 1) improvement of hygiene products that help to reduce microbial contamination that exposes the surface of orthopaedic dental structures to destructive changes; 2) development of adhesive creams and gels; 3) creation of soft linings; 4) the use of ultrahigh frequency energy, ultraviolet radiation and ultrasound waves to improve the polymerization of the material; 5) the use of supercritical carbon monoxide media to remove soluble substances, residual monomer in particular; 6) modification of the components of polymeric materials; 7) the development of biological coatings that prevent the release of residual monomer. The combination of methods related to the areas mentioned above helps to minimize the concentration of unreacted monomer, improve adaptation, increase the service life of prostheses, which in turn improves the quality of life of this category of people.

About the authors

L. V. Dubova

Russian University of Medicine

Email: alina_rud96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2651-2699

DSc (Medicine), Professor, Honored Doctor of the Russian Federation, Head of the Department of Orthopedic Dentistry

Russian Federation, Moscow

R. Sh. Gvetadze

Russian University of Medicine

Email: alina_rud96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0508-7072

DSc (Medicine), Professor, Honored Doctor of the Russian Federation, Academician of the Russian Academy of Sciences, Professor of the Department of Orthopedic Dentistry and Digital Technologies

Russian Federation, Moscow

O. I. Manin

Russian University of Medicine

Email: alina_rud96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7317-9799

PhD (Medicine), Professor of the Department of Orthopedic Dentistry

Russian Federation, Moscow

A. M. Rudakova

Russian University of Medicine

Author for correspondence.
Email: alina_rud96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8593-8369

Assistant of the Department of Orthopedic Dentistry

Russian Federation, Moscow

References

  1. Манин О.И., Ромодановский П.О., Дубова Л.В., Золотницкий И.В. Клинико-экспертная оценка состояния зубных протезов у пациентов с жалобами на явления непереносимости. Судебная медицина 2022; 8 (3): 67–75. doi: 10.17816/fm69 / Manin O.I., Romodanovskiy P.O., Dubova L.V., Zolotnitskiy I.V. Clinical and expert assessment of the state of dental prostheses in patients with complaints of intolerance. Russian Journal of Forensic Medicine 2022; 8 (3): 67–75. doi: 10.17816/fm69 (in Russian).
  2. Жолудев С.Е., Белоконова Н.А., Тарико О.С. Клинико-экспериментальное изучение эффективности применения таблеток Корега® (Corega® Tabs) для очищения съемных зубных протезов. Клиническая стоматология 2014; 4 (72): 46–50. / Zholudev S.E., Belokonova N.A., Tariko O.S. Clinical and experimental study of the effectiveness of using Corega® Tabs for cleaning removable dentures. Clinical Dentistry 2014; 4 (72): 46–50 (in Russian).
  3. Картон Е.А., Вакушина Е.А., Селескериди В.В., Григоренко М.П. Совершенствование методов профилактики и гигиены слизистой оболочки полости рта стоматологических пациентов, принимающих высокодозную химиотерапию. Georgian Medical News 2020; 4 (301): 68–73. / Karton E.A., Vakushina E.A., Seleskeridi V.V., Grigorenko M.P. Improvement of methods for the prevention and hygiene of the oral mucosa of stomathological patients undergoing high dosage chemotherapy. Georgian Medical News 2020; 4 (301): 68–73 (in Russian).
  4. Мирсаев Т.Д., Медведева Ю.В., Иваненко М.В., Хонина Т.Г., Жолудев С.Е. Исследование дезактивирующей способности различных адгезионных гелевых основ по отношению к метилметакрилату. Проблемы стоматологии 2017; 13 (1): 35–40. doi: 10.18481/2077 7566 2017 13 1 35 40 / Mirsaev T.D., Medvedeva Yu.V., Ivanenko M.V., Honina T.G., Zholudev S.E. An investigation of the deactivating ability exhibited by various adhesive gel bases towards methyl methacrylate. The Actual Problems in Dentistry 2017; 13 (1): 35 40. doi: 10.18481/2077 7566 2017 13 1 35 40 (in Russian).
  5. Малышев М.Е., Керимханов К.А., Беделов Н.Н., Иорданишвили А.К. Влияние применения отечественного адгезивного крема для фиксации съемных протезов с экстрактом подорожника на микробиом слизистой и секреторный иммунитет рта. Медицинский алфавит 2023; 30: 35–41. doi: 10.33667/2078-5631-2023-30-35-40 / Malyshev M.E., Kerimkhanov K.A., Bedelov N.N., Iordanishvili A.K. Influence of using a domestic adhesive cream for fixation of removable dentures with plantain extract on mucosal microbiome and secretory immunity of the mouth. Medical Alphabet 2023; (30): 35–40. doi: 10.33667/2078-5631-2023-30-35-40 (in Russian).
  6. Перемышленко А.С., Иорданишвили А.К., Беделов Н.Н., Керимханов К.А. Возможности коррекции реакции слизистой оболочки рта на съемные зубные протезы. Институт стоматологии 2023; 3 (100): 27–29. / Peremyslenko AS, Iordanishvili А.K., Bedelov N.N., Kerimkhanov K.A. Possibilities of correction of oral mucousa reaction to removable dentures. The Dental Institute 2023; 3 (100): 27–29 (in Russian).
  7. Лебеденко И.Ю., Воронов А.П., Насуев Г.М., Воронов И.А. Разработка и клиническое применение нового отечественного силиконового материала холодной полимеризации для двухслойных протезов. Dental Forum 2013; 4: 47–50. / Lebedenko I.Yu., Voronov A.P., Nasuev G.M., Voronov I.A. The development and clinical application of the new domestic silicone material with cold polymerization for double-layer. Dental Forum 2013; 4: 47–50 (in Russian).
  8. Клюев О.В., Воронов И.А., Воронов А.П., Лебеденко И.Ю. Оценка качества жизни пациентов, пользующихся полными съемными зубными протезами с мягкой подкладкой "ГосСил". Российский стоматологический журнал 2007; 3: 33–35. / Klyuyev O.V., Voronov I.A., Voronov A.P., Lebedenko I.Yu. Evaluation of the quality of life of patients using full removable dental prostheses with the soft pad gosseal. Russian Journal of Dentistry 2007; 3: 33–35 (in Russian).
  9. Автандилов Г.А., Смирнова Т.А., Шевлягина Н.В., Шустрова Н.М., Лебеденко И.Ю. Ультраструктурное исследование биодеструкции полиуретана под воздействием Staphylococcus aureus. Dental Forum 2012; 2: 28–34. / Avtandilov G.A., Smirnova T.A., Shevlyagina N.V., Shustrova N.M., Lebedenko I.Yu. Ultrastructural investigation of polyurethane biodestruction under staphylococcus aureus influence. Dental Forum 2012; 2: 28–34 (in Russian).
  10. da Costa R.M.B., Venante H.S., Pordeus M.D., Chappuis-Chocano A.P., Neppelenbroek K.H., Santiago Júnior J.F., Porto V.C. Does microwave disinfection affect the dimensional stability of denture base acrylic resins? A systematic review. Gerodontology 2022; 39 (4): 339–347. doi: 10.1111/ger.12597
  11. Филимонова О.И., Шишкова Ю.С., Вильданова О.Р., Тезиков Д.А. Применение ультрафиолетового облучения для гигиенического ухода за съемными ортопедическими конструкциями. Уральский медицинский журнал 2012; 8 (100): 75–78. / Filimonova O.I., Shishkova U.S., Vildanova O.R., Tezikov D.A. The use of ultraviolet irradiation for hygienic care of removable prosthetic constructions. Ural'skij medicinskij zhurnal 2012; 8 (100): 75–78 (in Russian).
  12. Кораев Ч.Б. Сочетанное применение ультрафиолета и ультразвука в очистке и дезинфекции съемных зубных протезов: возможности и перспективы. Dental Forum 2012; 3: 50–51. / Koraev Ch.B. Combined use of ultraviolet and ultrasound in cleaning and disinfection of removable dentures: possibilities and prospects. Dental Forum 2012; 3: 50–51 (in Russian).
  13. Газизов Р.А., Шамсетдинов Ф.Н. Исследование инактивации Bacillus atrophaeus с использованием чистого и модифицированного диоксида углерода. Международный научно-исследовательский журнал 2018; 12–1 (78): 165–168. doi: 10.23670/IRJ.2018.78.12.029 / Gazizov R.A., Shamsetdinov F.N. Study of bacillus atrophaeus inactivation with clean and modified carbon dioxide. International Research Journal 2018; 12–1 (78): 165–168. doi: 10.23670/IRJ.2018.78.12.029 (in Russian).
  14. Soares G.C., Learmonth D.A., Vallejo M.C., Davila S.P., González P., Sousa R.A., Oliveira A.L. Supercritical CO2 technology: The next standard sterilization technique? Materials Science and Engineering 2019; 99: 520–540. doi: 10.1016/j.msec.2019.01.121
  15. Арутюнов С.Д., Янушевич О.О., Корсунский А.М., Подпорин М.С., Салимон А.И., Романенко И.И., Царев В.Н. Сравнительный анализ эффективности современных методов стерилизации инструментов и место газоводинамической обработки диоксидом углерода. Российская стоматология 2022; 15 (1): 12–19. doi: 10.17116/rosstomat20221501112 /Arutyunov S.D., Yanushevich O.O., Korsunsky A.M., Podporin M.S., Salimon A.I., Romanenko I.I., Tsarev V.N. Comparative analysis of the effectiveness of modern methods of sterilization of instruments and the place of gas-dynamic treatment with carbon dioxide. Russian Journal of Stomatology 2022; 15 (1): 12–19. doi: 10.17116/rosstomat20221501112 (in Russian).
  16. Ribeiro N., Soares G.C., Santos-Rosales V., Concheiro A., Alvarez-Lorenzo C., García-González C.A., Oliveira A.L. A new era for sterilization based on supercritical CO2 technology. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2020; 108 (2): 399–428. doi: 10.1002/jbm.b.34398
  17. Воложин А.И., Шехтер А.Б., Суханов Ю.П., Караков К.Г., Попов В.К., Антонов Е.Н., Карротт М. Тканевая реакция на акриловые пластмассы, модифицированные сверхкритической экстракцией двуокисью углерода. Стоматология 1998; 77 (4): 4–8. / Volozhin A.I., Shekhter A.B., Suhanov Yu.P., Karakov K.G., Popov V.K., Antonov E.N., Karrott M. Tissue response to acrylic resins modified by supercritical carbon dioxide extraction. Stomatology 1998; 77 (4): 4–8 (in Russian).
  18. Караков К.Г., Шехтер А.Б., Воложин А.И. Тканевая реакция на пластмассу «Фторакс» с нанесенным на ее поверхность синтетическим гидроксиапатитом и модифицированную сверхкритической средой углекислоты. Российский стоматологический журнал 2003; 1: 7–9. / Karakov K.G., Shekhter А.В., Volozhin A.I. Issue response to the "Ftorax" plastic with the synthetic hydroxyapatite being applied to the plastic surface and with the plastic being modified by supercritical carbonic medium. Russian Journal of Dentistry 2003; 1: 7–9 (in Russian).
  19. Yadfout A., Asri Y., Merzouk N., Regragui A. Denture base resin coated with titanium dioxide (TiO2): A systematic review. Int J Nanomedicine 2023; 18: 6941–6953. doi: 10.2147/IJN.S425702
  20. Abdulrazzaq Naji S., Jafarzadeh Kashi T.S., Behroozibakhsh M., Hajizamani H., Habibzadeh S. Recent advances and future perspectives for reinforcement of poly (methyl methacrylate) denture base materials: a literature review. J Dent Educ. 2018; 5: 490–502.
  21. Waly G.H. Effect of incorporating undoped or silver-doped photocatalytic titanium dioxide on the antifungal effect and dynamic viscoelastic properties of long-term acrylic denture liners. Future Dent J. 2018; 4: 8–15. doi: 10.1016/j.fdj.2018.03.002
  22. Harini P., Mohamed K., Padmanabhan T.V. Effect of titanium dioxide nanoparticles on the flexural strength of polymethylmethacrylate: an in vitro study. Indian J Dent Res. 2014; 25: 459–463. doi: 10.4103/0970–9290.142531
  23. Hamdy T., Mousa S., Sherief M. Effect of incorporation of lanthanum and cerium-doped hydroxyapatite on acrylic bone cement produced from phosphogypsum waste. Egypt. J. Chem. 2019; 63 (5): 1823–1832. doi: 10.21608/ejchem.2019.17446.2069
  24. Hamdy T., Saniour S., Sherief M., Zaki D. Effect of incorporation of 20 wt % amorphous nano-hydroxyapatite fillers in polymethyl methacrylate composite on the compressive strength. Int J Biol Chem Sci. 2015; 6 (63): 975–8585.
  25. Bangera M.K., Kotian R., Ravishankar N. Effect of titanium dioxide nanoparticle reinforcement on flexural strength of denture base resin: a systematic review and meta-analysis. Jpn Dent Sci Rev. 2020; 56: 68–76. doi: 10.1016/j.jdsr.2020.01.001
  26. Alrahlah A., Fouad H., Hashem M., Niazy A.A., AlBadah A. Titanium oxide (TiO2) /polymethylmethacrylate (PMMA) denture base nanocomposites: mechanical, viscoelastic and antibacterial behavior. Materials (Basel) 2018; 11: 1096. doi: 10.3390/ma11071096
  27. Tandra E., Wahyuningtyas E., Sugiatno E. The effect of nanoparticles TiO2 on the flexural strength of acrylic resin denture plate. Padjadjaran J Dent. 2018; 30: 35–40. doi: 10.24198/pjd.vol30no1.16110
  28. Azmy E., Al-Kholy M.R.Z., Al-Thobity A.M., Gad M.M., Helal M.A. Comparative effect of incorporation of ZrO2, TiO2, and SiO2 nanoparticles on the strength and surface properties of PMMA denture base material: an in vitro study. Int J Biomater. 2022: 5856545. doi: 10.1155/2022/5856545
  29. Torres L.S.A., Marin L.M.L., Anita R.E.N. Biocompatible metal-oxide nanoparticles: nanotechnology improvement of conventional prosthetic acrylic resins. Journal of Nanomaterials 2011: 1–8. doi: 10.1155/2011/941561
  30. Ayad N.M., Dawi M.F., Fatah A.A. Effect of reinforcement of high impact acrylic resin with micro-zirconia on some physical and mechanical properties. Revista de Clinica e Pesquisa Odontológica 2008; 4: 145–151.
  31. Gad M.M., Al-Thobity A.M., Rahoma A., Abualsaud R., Al-Harbi F.A., Akhtar S. Reinforcement of PMMA denture base material with a mixture of ZrO2 nanoparticles and glass fibers. International Journal of Dentistry 2019; 1 (11): 2489393. doi: 10.1155/2019/2489393, 2-s2.0-85061634135
  32. Neset V.A., Hamdi A., Turan K., Turkyilmaz I. Influence of various metal oxides on mechanical and physical properties of heat-cured polymethylmethacrylate denture base resins. Journal of Advanced Prosthodontics 2013; 5: 241–247. doi: 10.4047/jap.2013.5.3.241
  33. Balos S., Pilic B., Markovic D., Pavlicevic J., Luzanin O. Poly (methyl-methacrylate) nanocomposites with low silica addition. The Journal of Prosthetic Dentistry 2014; 111 (4): 327–334.
  34. Михайлова Е.С. Использование покрытий оксида тантала для лечения непереносимости стоматологических конструкционных материалов. Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова 2013; 5 (1): 18–23. / Mikhaylova E.S. Use the cover of tantalum oxide in the treatment intolerance of the stomatological construction materials. Vestnik Severo-Zapadnogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta im. I.I. Mechnikova 2013; 5 (1): 18–23 (in Russian).
  35. Amirabad L.M., Tahriri M., Zarrintaj P., Ghaffari R., Tayebi L. Preparation and characterization of TiO2-coated polymerization of methyl methacrylate (PMMA) for biomedical applications: in vitro study. Asia Pac J Chem Eng. 2022; 17: e2761. doi: 10.1002/apj.2761
  36. Totu E.E., Nechifor A.C., Nechifor G., Aboul-Enein H.Y., Cristache C.M. Poly (methyl methacrylate) with TiO2 nanoparticles inclusion for Stereolitographic complete denture manufacturing – the Future in dental care for elderly edentulous patients? J Dent. 2017; 59: 68–77. doi: 10.1016/j.jdent.2017.02.012
  37. Cierech M., Szerszeń M., Wojnarowicz J., Łojkowski W., Kostrzewa-Janicka J., Mierzwińska-Nastalska E. Preparation and characterisation of poly (methyl Metacrylate) -titanium dioxide nanocomposites for denture bases. Polymers (Basel) 2020; 12: 2655. doi: 10.3390/polym12112655
  38. Iesalnieks M., Eglītis R., Juhna T., Šmits K., Šutka A. Photocatalytic activity of TiO (2) coatings obtained at room temperature on a polymethyl methacrylate substrate. Int J Mol Sci. 2022: 23. doi: 10.3390/ijms232112936
  39. Ono Y., Iwahashi H. Titanium dioxide nanoparticles impart protection from ultraviolet irradiation to fermenting yeast cells. Biochem Biophys Rep. 2022; 30: 101221. doi: 10.1016/j.bbrep.2022.101221
  40. Darwish G., Huang S., Knoernschild K., Sukotjo C., Campbell S., Bishal А.К. et al. Improving polymethyl methacrylate resin using a novel titanium dioxide coating. J Prosthodont. 2019; 28 (9): 1011–1017. doi: 10.1111/jopr.13032
  41. Mutter M.M., Khalil S.G., Ismael M.E., Jabbar R.H. Preparation of TiO2: PMMA: PVA nanocomposite thin film as a smart coating as the self-cleaning application. J Phys Conf Ser. 2022; 2322: 012072. doi: 10.1088/1742-6596/2322/1/012072
  42. Sawada T., Yoshino F., Kimoto K. et al. ESR detection of ROS Generated by TiO2 coated with fluoridated apatite. J Dent Res. 2010; 89: 848–853. doi: 10.1177/0022034510370806
  43. Sawada T., Kumasaka T. et al. Self-cleaning effects of acrylic resin containing fluoridated apatite-coated titanium dioxide. Gerodontology 2014; 31: 68–75. doi: 10.1111/ger.12052
  44. Yang B., Ginsburg S., Li W., Vilela M.M., Shahmohammadi M., Takoudis C.G., Wu C.D. Effect of nano-ceramic coating on surface property and microbial adhesion to poly (methyl methacrylate). J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2023; 111 (8): 1480–1487. doi: 10.1002/jbm.b.35247
  45. Воронов И.А., Митрофанов Е.А., Калинин А.Л., Семакин С.Б., Диденко Л.В., Автандилов Г.А. Разработка нового покрытия из карбида кремния для защиты зубных протезов от биодеструкции. Российский стоматологический журнал 2014; 1: 4–9. / Voronov I.A., Mitrofanov E.A., Kalinin A.L., Semakin S.B., Didenko L.V., Avtandilov G.A. Development of a new silicon carbide coating for protection from dentures biodegradation. Russian Journal of Dentistry 2014; 1: 4–9 (in Russian).
  46. Воронов И.А., Ипполитов Е.В., Царев В.Н. Подтверждение протективных свойств нового покрытия из карбида кремния «Панцирь» при моделировании микробной адгезии, колонизации и биодеструкции на образцах стоматологических базисных полимеров. Клиническая стоматология 2016; 1 (77): 60–65. / Voronov I.A., Ippolitov E.V., Tsarev V.N. Confirmation of protective characteristics of new coating made of silicon carbide "Shell" in terms of modeling microbial adhesion, colonization and biodestruction based on basic orthopaedic polymers. Clinical Dentistry (Russia) 2016; 1 (77): 60–65 (in Russian).
  47. Воронов И.А., Деев М.С. Оценка защитных свойств покрытия «Панцирь» из карбида кремния от потенциально опасных продуктов миграции из стоматологических полиметилметакрилатных пластмасс для базиса протезов. Cathedra-Кафедра. Стоматологическое образование 2014; 50: 26–29. / Voronov I.А., Deev M.S. Evaluation of the protective properties of the coating armor of silicon carbide from potentially dangerous products migration from plastics for dental polymethylmethacrylate denture base. Cathedra-Kafedra. Stomatologicheskoe obrazovanie 2014; 50: 26–29 (in Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector


 


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».