长期食用高糖食品,再加上不良的卫生习惯,可能会导致龋齿。糖会在牙齿上形成一种被称为牙菌斑的酸性生物膜,导致牙齿表面侵蚀。龋齿是儿童早期的一种严重的蛀牙形式,美国每四个儿童中就有一个,全球更是数以亿计。而且在贫困人群中这是一个特别严重的问题。
本周,宾夕法尼亚大学牙科医学院的Hyun(Michel)Koo与宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的David Cormode以及工程与应用科学学院合作的研究人员在Nature Communications上发表的一项研究中,通过使用FDA批准的纳米颗粒,可有效地破坏生物膜。
纳米颗粒通过独特的pH激活抗生素膜机制破坏牙菌斑。
Koo教授表示:“该颗粒表现出一种有趣的类似酶的特性,其催化活性在酸性pH下显着增强,但在中性pH条件下则不具有催化性能”。“纳米粒子充当过氧化物酶,激活过氧化氢,产生自由基,在病理性酸性条件下有效地杀死生物膜。”
此外,由于造成龋齿的菌斑是高度酸性的,因此该新疗法能够精确地靶向携带致病生物膜的牙齿区域,而不会伤害周围的口腔组织或微生物群。
实验中使用的特定含铁纳米颗粒的ferumoxytol已经获得FDA批准用于治疗缺铁症,使用浓度低,可安全的供人使用。
尽管一些科学家质疑使用ferumoxytol是否会降低催化性能,但该研究证明它们能够良好的保持过氧化物酶活性,有效激活过氧化氢。
Koo表示:“我们使用来自龋齿活动受试者的斑块样本,在真人牙釉质上重建这些高致病性生物膜。结果表明,我们的治疗不仅可以破坏生物膜,还可以防止牙齿表面的矿物质被破坏。”
在对啮齿动物进一步研究中的结果表明,每天两次的ferumoxytol和过氧化氢冲洗可以大大降低牙齿表面龋齿的损伤程度。
此外,研究人员发现治疗后口腔中微生物的多样性没有显着变化,也没有发现组织损伤的迹象,这进一步证明了治疗效果。
Koo称,将纳米颗粒加入漱口水或牙膏中,可能是一种显着提高效果的经济有效方法。漱口水和牙膏这些产品中含有过氧化氢,仅需要添加少量相对便宜的纳米颗粒。目前,该研究团队正在积极地测试其临床疗效。
来源:新材料在线
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