Zobne plošče niso primerne za katalitične nanodelce

4K: Modellbahn gestalten: Vorbilder 03 – Details im Gleisbereich (1) [TT, H0, Spur 0 und größer] (Junij 2019).

Anonim

Združite dieto z visoko vsebnostjo sladkorja, ki ima slabe ustne higienske navade in zobne votline ali kariesa. Sladkor sproži nastanek kislega biofilma, znanega kot plaka, na zobeh, erodiranje površine. Early childhood caries je huda oblika zobnega razpada, ki prizadene vsakega štirih otrok v Združenih državah Amerike in na stotine milijonov več na svetovni ravni. To je še posebej težka težava pri ogroženih populacijah.

V študiji, ki so jo ta teden objavili Nature Communications, so raziskovalci, ki jih je vodil Hyun (Michel) Koo iz dentalne šole Pennsylvania v sodelovanju z Davidom Cormode na Penn's School of Medicine na Perelmanu in School of Engineering in Applied Science, uporabili nanodelce, odobrene s FDA učinkovito prekiniti biofilme in preprečiti razpadanje zoba tako v eksperimentalnem biološkem filmu, podobnem človeku, kot tudi na živalskem modelu, ki posnema kariesa v zgodnjem otroštvu.

Nanodelci razgrajujejo zobne plošče z edinstvenim pH-aktiviranim antibiotikom.

"Prikaže zanimivo encimsko lastnost, pri kateri se katalitična aktivnost dramatično izboljša pri kislem pH, vendar je" izklopljena "pri nevtralnih pH-vrednostih, " pravi Koo, profesorica oddelka za ortopedijo Penn Dental Medicine in oddelkov pediatrične zobozdravstva in Oralno zdravje Skupnosti. "Nanodelci delujejo kot peroksidaza, ki aktivira vodikov peroksid, splošno uporabljan antiseptik, za ustvarjanje prostih radikalov, ki močno razstavijo in ubijajo biofilme v patoloških kislih razmerah, ne pa tudi pri fiziološkem pH, s čimer zagotavljajo usmerjen učinek."

Ker je pljuča, ki povzroča kariesijo, zelo kisla, je nova terapija natančno usmerjena na področja zob, ki imajo patogene biofilme, ne da bi pri tem škodovala okoliškim ustnim tkivom ali mikrobioti.

Posebni nanodelci, ki vsebujejo železo, ki so bili uporabljeni v poskusih ferumoksitol, so že odobrili FDA za zdravljenje pomanjkanja železa, obetaven indikator, da bi bila tudi lokalna uporaba iste nanodelce, uporabljene pri več sto-kratni nižji koncentraciji, varna za človeško uporabo.

Čeprav so nekateri znanstveniki spraševali, ali bi premazi, ki se uporabljajo pri ferumoksitolu in drugih nanodelcih, ki se uporabljajo za medicinske namene, katalitično inertni, Koo, Liu in Cormode dokazali, da ohranjajo peroksidazno podobno aktivnost, ki aktivira vodikov peroksid.

Po preskušanju kombinacije ferumoksitola in vodikovega peroksida na materialu, podobnem zobnim emajlom, se je ekipa preselila v eksperimentalno postavitev, ki je bolj natančno ponovila pogoje človeških ust.

"Uporabili smo vzorce plaka iz karies-aktivnih subjektov, da bi rekonstruirali te zelo patogene biofilme na resnično človeško zobno sklenino, " pravi Koo. "Ta simulacija je pokazala, da naše zdravljenje ne le moti biofilm, temveč tudi preprečuje rudnično uničenje površine zoba, kar je omogočilo zelo trdne dokaze, da bi to lahko delovalo in vivo."

Nadaljnje študije v modelu glodalcev, ki natančno odražajo stopnje razvoja kariesa pri ljudeh, so pokazali, da so dvakrat na dan izplake ferumoksitola in vodikovega peroksida močno zmanjšali resnost kariesa na vseh površinah zob in popolnoma blokirali nastanek votline v sklenini.

Kot dodaten dokaz o ciljnem učinku zdravljenja, raziskovalci niso ugotovili pomembne spremembe v raznolikosti mikrobov v ustih po terapiji in niso našli znakov poškodb tkiva.

"Ta terapija ne razkrije nobenih mikroorganizmov, " pravi Koo, "ampak deluje le, če se razvije patološki biofilm. Takšen natančen terapevtski pristop lahko cilja na obolelih mestih, ne da bi pri tem motil ekološko ravnovesje oralne mikrobiote, kar je kritično za zdravo usta, hkrati pa se izogibati okužbi z oportunističnimi patogeni. "

Vključevanje nanodelcev v izpiranje ust ali zobno pasto bi lahko bilo stroškovno učinkovit način za znatno izboljšanje njihove učinkovitosti, pravi Koo. Mnogi od teh izdelkov že vsebujejo vodikov peroksid in bi potrebovali samo majhno količino relativno poceni nanodelcev. Z dokazi, ki podpirajo ta pristop tako v živalskem modelu kot tudi na človeškem modelu razpadanja zoba, raziskovalna skupina aktivno prizadeva preveriti njegovo klinično učinkovitost.

menu
menu