Учените използват наночастици за предотвратяване на зъбен кариес
Изследователи от Университета на Пенсилвания предприеха по-сложен подход. Вместо просто да прилагат антибиотици, те се възползват от pH-чувствителните и ензимните свойства на съдържащите желязо наночастици, които катализират активността на водородния пероксид. Активираният водороден пероксид е в състояние едновременно да унищожи биофилма и да убие бактериите, които са вътре в него, което значително намалява плаката и предотвратява развитието на кариес при животните.
„Дори при използване на много ниска концентрация на водороден пероксид, процесът е ефективен при унищожаването на биофилма“, каза професор Хюн Ку. „Добавянето на наночастици повишава ефективността на водородния пероксид с повече от 5000 пъти.“
Наночастиците отдавна се считат за биологично и химически инертни. В това проучване Lizeng Gao показа, че наночастиците железен оксид се държат като пероксидаза, ензим, който катализира окислителните реакции. Той предложи да се използват тези наночастици, тъй като окисляването на водороден пероксид произвежда свободни радикали, които могат да убият бактериите.
„Когато за първи път ми представиха резултатите, бях скептичен“, каза Ку, „защото свободните радикали могат да увредят здравата тъкан. Но Гао опроверга това и каза, че активността на наночастиците зависи от рН.“
Гао установи, че наночастиците нямат каталитична активност при pH 6,5 или 7. Но когато pH е по-близо до 5, те стават силно активни и могат бързо да произведат свободни радикали. Това е идеално за насочване на плаката, която може да създаде кисела микросреда, когато е изложена на захар.
Учените започнаха изследвания в лабораторията,което включваше отглеждане на биофилм, съдържащ стрептококови бактерии върху повърхността на зъбния емайл и след това излагането му на захар, изследователите потвърдиха, че наночастиците, прилепнали към биофилма, ефективно катализират водороден пероксид при киселинни условия.
Реакцията на наночастици с 1% разтвор на водороден пероксид унищожи повече от 99,9% от S. Mutans в биофилма в рамките на пет минути. Ефективността е 5000 пъти по-висока, отколкото при използване само на водороден прекис. Още по-обещаваща беше схема, използваща 30-секундно локално третиране с наночастици, последвано от 30-секундно третиране с водороден пероксид. В същото време компонентите на биофилма бяха бързо унищожени.
Учените в своето изследване са използвали плъхове. Едноминутни лечения в продължение на три седмици значително намаляват кариозните лезии. В същото време изследователите не са открили неблагоприятни ефекти върху венците или меките тъкани на устната кухина.
„Това е много обещаващо лечение“, каза Ку. „Но ефикасността и токсичността трябва да бъдат потвърдени в клинични изпитвания, но мисля, че потенциалът е налице.“
Сред привлекателните характеристики на използването на този метод е фактът, че компонентите са сравнително евтини. Освен това се използва 1% концентрация на водороден пероксид, което е по-ниско от много налични системи за избелване на зъби, които използват 3 до 10%, което намалява риска от отрицателни странични ефекти.
Прочетете повече в научна статия:
Gao L. и др.Нанокатализаторите насърчават разграждането на матрицата на биофилма на Streptococcus mutans и подобряват унищожаването на бактерии за потискане на зъбния кариес in vivo//Биоматериали. – 2016 г.
">