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Biofilm modifiers: The disparity in paradigm of oral biofilm ecosystem - 17/06/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.114966 
Antarikshya Das a, 1, Swadheena Patro a, , 1 , Faizan Zarreen Simnani b, Dibyangshee Singh b, Adrija Sinha b, Khushbu Kumari a, Patnala Vedika Rao c, Sarita Singh d, Nagendra Kumar Kaushik e, , Pritam Kumar Panda f, , Mrutyunjay Suar a, , Suresh K. Verma a,
a KIIT School of Dental Sciences, KIIT University, Bhubaneswar 751024, Odisha, India 
b KIIT School of Biotechnology, KIIT University, Bhubaneswar 751024, Odisha, India 
c KIIT School of Medical Sciences, KIIT University, Bhubaneswar 751024, Odisha, India 
d BVG Life Sciences Limited, Sagar Complex, Old Pune-Mumbai Road, Chinchwad, Pune 411034, India 
e Plasma Bioscience Research Center, Department of Electrical and Biological Physics, Kwangwoon University, 01897 Seoul, Republic of Korea 
f Condensed Matter Theory Group, Materials Theory Division, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, SE-751 20 Uppsala, Sweden 

Corresponding authors.

Abstract

A biofilm is a population of sessile microorganisms that has a distinct organized structure and characteristics like channels and projections. Good oral hygiene and reduction in the prevalence of periodontal diseases arise from minimal biofilm accumulation in the mouth, however, studies focusing on modifying the ecology of oral biofilms have not yet been consistently effective. The self-produced matrix of extracellular polymeric substances and greater antibiotic resistance make it difficult to target and eliminate biofilm infections, which lead to serious clinical consequences that are often lethal. Therefore, a better understanding is required to target and modify the ecology of biofilms in order to eradicate the infection, not only in instances of oral disorders but also in terms of nosocomial infections. The review focuses on several biofilm ecology modifiers to prevent biofilm infections, as well as the involvement of biofilm in antibiotic resistance, implants or in-dwelling device contamination, dental caries, and other periodontal disorders. It also discusses recent advances in nanotechnology that may lead to novel strategies for preventing and treating infections caused by biofilms as well as a novel outlook to infection control.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Periodontal diseases arise from minimal biofilm accumulation in the mouth.
Biological matrix plays important role in microbial biofilm formation.
Biofilm leads to antimicrobial resistance and acute infections.
Chemicals and Nanoparticles are the leaders in biofilm modifiers with variable chemistry.
Synergistic application of variable biofilm modifiers creates higher opportunity against biofilm.

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Keywords : Biofilm, Oral Biome, Antibiotic resistance, Periodontal disorders


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