Οι επιστήμονες έχουν ενσωματώσει ένα νανοϋλικό με αντιβακτηριακή ιδιότητα σε σύνθετο υλικό πλήρωσης. Αυτό το νέο υλικό πλήρωσης μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την επανεμφάνιση των οδοντικών κοιλοτήτων που προκαλούνται από λοιμώδη βακτήρια.
Φθορά των δοντιών (που ονομάζεται οδοντιατρική κοιλότητες ή οδοντική τερηδόνα) είναι πολύ συχνή και διαδεδομένη βακτηριακός ασθένεια σε παιδιά και ενήλικες που πηγαίνουν σχολείο. Δηλητηριώδης βακτήρια Μου αρέσει Streptococcus mutans συσσωρεύονται στην επιφάνεια του δοντιού και αρχίζουν να διαλύουν σκληρούς ιστούς. Μια φορά βακτήρια καθιζάνει στην επιφάνεια του δοντιού, οδηγεί σε δευτερογενή (ή υποτροπιάζουσα) τερηδόνα στα άκρα των δοντιών πλήρωση λόγω της παραγωγής οξέος που προκαλεί κοιλότητα βακτήρια που τώρα βρίσκονται στη διεπαφή του οδοντικού σφράγματος και του δοντιού. Η τερηδόνα που προκαλείται από βακτήρια ευθύνεται για την αποτυχία του υλικού αποκατάστασης των δοντιών που επηρεάζει 100 εκατομμύρια ασθενείς κάθε χρόνο. Οι υποτροπιάζουσες κοιλότητες και η τερηδόνα των δοντιών οδηγούν σε εξαγωγή δοντιών και θεραπείες ριζικού σωλήνα.
Παλαιότερα, για οδοντικές αποκαταστάσεις χρησιμοποιήθηκαν σφραγίσματα αμαλγάματος που αποτελούνταν από κράματα μετάλλων. Αυτά τα γεμίσματα είχαν μερικά αντιβακτηριακό αποτέλεσμα αλλά είχε και μειονεκτήματα στερεού χρώματος, τοξικότητας υδραργύρου και έλλειψης πρόσφυσης στο δόντι. Τώρα οι σύνθετες ρητίνες χρησιμοποιούνται σε οδοντιατρικά επανορθωτικά υλικά, ωστόσο, δεν έχουν αντιβακτηριακή ιδιότητα που είναι ένα σημαντικό μειονέκτημα. Επίσης, η σταδιακή απελευθέρωση τυχόν διαλυτών παραγόντων από τη ρητίνη επηρεάζει τις μηχανικές τους ιδιότητες με αποτέλεσμα την πορώδη ή αδύναμη ρητίνη. Πολλά από τα υλικά συνδυασμού που δοκιμάστηκαν είναι χρονικά περιορισμένα και μπορεί επίσης να είναι τοξικά για τους γειτονικούς ιστούς, ειδικά επειδή απαιτούν υψηλή δόση. Τα σύνθετα σφραγίσματα με βάση τη ρητίνη που παρουσιάζουν βακτηριακή ανασταλτική δράση μπορούν να αποτρέψουν την ανάπτυξη ευρέως διαδεδομένων στοματικών ασθενειών όπως η τερηδόνα.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 28 Μαΐου στο ACS Εφαρμοσμένα Υλικά και Διεπαφές, οι ερευνητές περιγράφουν ένα νέο ενισχυμένο υλικό που έχει εγγενή ισχύ αντιβακτηριακό δυνατότητες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για νέα οδοντικά σφραγίσματα για την πρόληψη της υποτροπιάζουσας τερηδόνας. Η ίδια ομάδα ερευνητών είχε ανακαλύψει στην προηγούμενη εργασία της ότι το αυτοσυναρμολογούμενο δομικό στοιχείο Fmoc-pentafluro-L-φαινυλαλανίνη-ΟΗ (Fmoc) έχει ισχυρό αντιβακτηριακό καθώς και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες. Και, περιέχει τόσο λειτουργικά όσο και δομικά υποτμήματα. Στην τρέχουσα μελέτη, οι ερευνητές ενσωμάτωσαν λειτουργικά νανοσυγκροτήματα Fmoc μέσα σε σύνθετο οδοντικό υλικό με βάση τη ρητίνη χρησιμοποιώντας νέες μεθόδους που αναπτύχθηκαν από αυτούς.
Η αντιβακτηριακό Οι δυνατότητες αυτού του νέου υλικού πλήρωσης αξιολογήθηκαν στη συνέχεια. Οι ερευνητές ανέλυσαν επίσης τη μηχανική του αντοχή, τις οπτικές ιδιότητες και τη βιοσυμβατότητά του. Όταν προστίθενται σύνθετα υλικά με βάση τη ρητίνη με αντιβακτηριακά νανοσυγκροτήματα, αποκτούν την ικανότητα να αναστέλλουν και να εμποδίζουν την ανάπτυξη και τη βιωσιμότητα του βακτήρια. Το νέο υλικό ήταν μη τοξικό και οι μηχανικές ή οπτικές ιδιότητες των νανοσυγκροτημάτων παραμένουν ανεπηρέαστες από την ενσωμάτωση. Η αντιβακτηριδιακή δράση κατά του βακτηρίου S mutans απαιτούσε πολύ χαμηλή δόση του νέου υλικού.
Η τρέχουσα μελέτη καταδεικνύει αντιβακτηριακό δραστηριότητα των νανοσυγκροτημάτων Fmoc και η λειτουργική ενσωμάτωσή του σε σύνθετο γέμισμα οδοντικής ρητίνης για την ανάπτυξη βιοσυμβατού συγχωνευμένου υλικού σύνθετης ρητίνης. Το νέο υλικό πλήρωσης έχει ευχάριστη εμφάνιση, μηχανικά άκαμπτο, έχει υψηλή καθαρότητα, είναι φθηνό και μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί σε υλικά πλήρωσης με βάση τη ρητίνη.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Schnaider, L. et al. 2019. Ενισχυμένα Αντιβακτηριακά Σύνθετα Υλικά Ενσωματωμένα σε Νανοσυναρμολόγηση. Εφαρμοσμένα Υλικά & Διεπαφές ACS. 11 (24). https://doi.org/10.1021/acsami.9b02839
