คราบจุลินทรีย์ฟันไม่เหมาะกับอนุภาคนาโนที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Anonim

รวมอาหารที่มีน้ำตาลสูงที่มีนิสัยการสุขอนามัยในช่องปากที่ไม่ดีและอาจทำให้เกิดฟันผุหรือฟันผุได้ น้ำตาลก่อให้เกิดการก่อตัวของฟิล์มชีวเคมีที่เป็นกรดหรือที่เรียกว่าคราบจุลินทรีย์บนฟันกัดกร่อนพื้นผิว โรคฟันผุในวัยเด็กเป็นรูปแบบของการสลายตัวของฟันอย่างรุนแรงที่มีผลต่อเด็กทุกสี่คนในสหรัฐอเมริกาและอีกหลายร้อยล้านคนทั่วโลก เป็นปัญหาที่รุนแรงมากในกลุ่มผู้ด้อยโอกาส

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications ในสัปดาห์นี้นักวิจัยจาก Hyun (Michel) Koo จากมหาวิทยาลัยทันตแพทยศาสตร์แห่ง University of Pennsylvania ร่วมมือกับ David Cormode จากโรงเรียน Perelman School of Medicine ของ Penn และ School of Engineering and Applied Science ได้ใช้อนุภาคนาโนที่ผ่านการรับรองโดย FDA เพื่อให้เกิดการทำลายฟิล์มชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันฟันผุในแผ่นฟิล์มชีวเคมีของมนุษย์ที่ทดลองและในรูปแบบสัตว์ที่เลียนแบบโรคฟันผุในเด็กปฐมวัย

อนุภาคนาโนแยกคราบหินปูนออกจากกลไก antibiofilm

"มันแสดงถึงคุณสมบัติที่คล้ายเอนไซม์ที่น่าสนใจซึ่งกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมากที่ pH เป็นกรด แต่ถูก 'ปิด' ที่สภาวะที่เป็นกลาง pH" Koo, อาจารย์ในภาควิชาทันตกรรมของเพนน์ทันตกรรมและในแผนกของทันตกรรมสำหรับเด็กและกล่าวว่า สุขภาพช่องปากของชุมชน อนุภาคนาโนทำหน้าที่เป็นเปอร์ออกซิเดสกระตุ้นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นยาฆ่าเชื้อโรคที่ใช้กันทั่วไปในการสร้างอนุมูลอิสระที่ช่วยขจัดและฆ่าฟิล์มชีวภาพในสภาวะที่เป็นกรดในทางพยาธิวิทยา แต่ไม่ได้อยู่ที่ pH ทางสรีรวิทยา

เนื่องจากแผ่นผื่นที่ทำให้เกิดฟันผุเป็นกรดสูงการบำบัดด้วยวิธีใหม่นี้จึงสามารถกำหนดเป้าหมายพื้นที่ของฟันที่มีอยู่อย่างเหมาะสมได้โดยไม่ทำอันตรายต่อเนื้อเยื่อรอบปากหรือจุลินทรีย์

อนุภาคนาโนที่มีธาตุเหล็กซึ่งใช้ในการทดลอง ferumoxytol ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยาในการรักษาภาวะขาดแคลนเหล็กซึ่งเป็นข้อบ่งชี้ที่มีนัยว่าการใช้อนุภาคนาโนที่เหมือนกันซึ่งใช้ที่ความเข้มข้นต่ำกว่าหลายร้อยเท่าก็จะปลอดภัย สำหรับมนุษย์

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนจะตั้งคำถามว่าสารเคลือบผิวที่ใช้ใน ferumoxytol และอนุภาคนาโนอื่น ๆ ที่ใช้ในทางการแพทย์จะทำให้พวกเขารู้สึกเฉื่อยชาหรือไม่ Koo Liu และ Cormode แสดงให้เห็นว่าพวกเขายังคงรักษา peroxidase-like activity เพื่อกระตุ้นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

หลังจากที่ทำการทดสอบ ferumoxytol-hydrogen peroxide ร่วมกับวัสดุที่คล้ายกับฟันแล้วทีมได้ย้ายไปทดลองใช้เพื่อจำลองสภาพของปากมนุษย์ให้มากขึ้น

"เราใช้ตัวอย่างแผ่นจากกลุ่มโรคฟันผุเพื่อสร้างแผ่นฟิล์มชีวภาพที่ทำให้เกิดโรคได้บนเคลือบฟันของมนุษย์จริงๆ" นายคูกล่าว "การจำลองนี้แสดงให้เห็นว่าการรักษาของเราไม่เพียง แต่ขัดขวางฟิล์มชีวภาพเท่านั้น แต่ยังช่วยป้องกันการทำลายแร่ของพื้นผิวฟันด้วยนั่นเป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่าสามารถทำงานได้ดีในร่างกาย"

การศึกษาเพิ่มเติมในแบบจำลองหนูที่ใกล้ชิดกับขั้นตอนของการพัฒนาฟันผุในมนุษย์แสดงให้เห็นว่าการล้างน้ำสองครั้งต่อวันของ ferumoxytol และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ช่วยลดความรุนแรงของโรคฟันผุบนพื้นผิวฟันทั้งหมดและยังทำให้การก่อตัวของฟันผุ ฟันผุในเคลือบฟัน

นักวิจัยพบว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายของจุลินทรีย์ในปากหลังการรักษาและพบว่าไม่มีร่องรอยของความเสียหายของเนื้อเยื่อ

"การรักษาด้วยวิธีนี้ไม่ได้เป็นการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์โดยไม่พิจารณาคดี" Koo กล่าว "แต่เป็นการกระทำเฉพาะในกรณีที่มีการพัฒนาฟิล์มชีวภาพทางพยาธิวิทยาวิธีการรักษาที่แม่นยำเช่นนี้สามารถกำหนดเป้าหมายไปยังไซต์ที่เป็นโรคได้โดยไม่กระทบกับความสมดุลของระบบนิเวศน์ของ microbiota ในช่องปากซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับปากที่มีสุขภาพดีในขณะที่ยังหลีกเลี่ยงการติดเชื้อโดยเชื้อโรคฉวยโอกาส "

การรวมอนุภาคนาโนไว้ในปากล้างปากหรือยาสีฟันอาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของพวกเขาอย่างมาก Koo กล่าว หลายผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อยู่แล้วและจะต้องมีการเพิ่มอนุภาคนาโนที่มีราคาไม่แพงเพียงเล็กน้อย ด้วยหลักฐานสนับสนุนแนวทางนี้ทั้งในแบบสัตว์และรูปแบบการสลายตัวของมนุษย์ทีมวิจัยกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อทดสอบประสิทธิภาพของคลินิก

menu
menu