Ученые готовы применять нанотехнологии в борьбе с кариесом

04.04.2015 9:28

Зубной налет состоит из бактерий, опутанных липкой матрицей полимеров, которая прочно прикреплена к зубам. Исследователи под руководством Даниэля Бенуа из Университета Рочестера и Хен Ку из Университета стоматологии в Пенсильвании нашли новый способ доставки антибактериального агент в область налета, несмотря на наличие слюны.

Их результаты были опубликованы в журнале «ACS Нано». «У нас было две конкретных проблемы, — сказал Бенуа, доцент кафедры биомедицинской инженерии. — Мы должны были выяснить, как доставить антибактериальное средство для зубов и держать его там, а также как выпустить лекарственное средство в нужном месте». Чтобы доставить лекарственный препарат, известный как фарнезол, к цели, исследователи создали сферическую массу частиц, называемую носителем наночастиц.

Внешний ее слой состоит из катионных (положительно заряженных) слоев полимеров. Положительно заряженный наружный слой носителя может оставаться на поверхности зубов, потому что эмаль отчасти состоит из гидроксиапатита (ГА), который заряжен отрицательно. Так же как противоположно заряженные магниты притягиваются друг к другу, то же самое можно сказать и о наночастицах и ГA. Поскольку зубы покрыты слюной, исследователи не были уверены, что наночастицы удержатся там. Но, как оказалось, частицы не только остаются на месте, они также в состоянии связываться с полимерной матрицей зубного налета. Так как наночастицы могут связываться и с покрытыми слюной зубами, и с бляшками зубного налета, Бенуа и его коллеги использовали их для переноски артибактериального средства. Затем исследователям нужно было придумать, как эффективно освободить препарат в бляшку.

Ключевой особенностью внутреннего несущего материала является то, что он дестабилизируется в кислых средах (с низким уровнем рН), что позволяет препарату рассасываться быстрее. Именно это происходит с уровнем рН зубной эмали, когда она подвергается воздействию глюкозы, сахарозы, крахмала и других пищевых продуктов, которые вызывают кариес. Другими словами, наночастицы высвобождают лекарственное средство во время приема пищи именно тогда, когда это больше всего необходимо, чтобы быстро остановить размножение кислот-продуцирующих бактерий.

Исследователи протестировали продукт на крысах, которые были инфицированы стрептококками, вызывающими кариес. «Мы опробовали наш тест на ротовой полости крыс дважды в день в течение 30 секунд, имитируя то, что человек может сделать с помощью полоскания полости рта утром и вечером», — сказал Хен Ку, профессор кафедры ортодонтии и соавтор работы. Образование зубного налета и кариес являются хронические заболеваниями, которые необходимо держать под контролем, регулярно посещая стоматолога. Исследователи надеются, что их результаты будут способствовать созданию более эффективных методов лечения зубного налета и кариеса, а также других заболеваний зубной эмали.

Источник: xxi-age.ru