Новый способ профилактики кариеса с помощью наночастиц оксида церия

Новый способ профилактики кариеса с помощью наночастиц оксида церия

Даже регулярная профессиональная гигиена полости рта не защищает зубы от действия патогенных бактерий. Бактерии питаются сахаром и углеводами, чтобы строить клейкие пленки и вырабатывать кислоты, разрушающие зубную эмаль, что вызывает кариес. Авторы исследования сообщают, что нашли новый способ профилактики кариеса, препятствующий формированию бактериальных пленок. Способ заключается в нанесении состава с наночастицами оксида церия на поверхность зубов в кресле стоматолога.

В ротовой полости обитают более 700 разновидностей бактерий, о чем рассказывает автор работы, д.м.н. Рассел Ресавенто. Часть бактерий способствуют перевариванию пищи, либо действуют против патогенов. Помимо полезных микроорганизмов встречаются и вредные бактерии группы стрептококков, например, Streptococcus mutans. Данные разновидности легко прикрепляются к поверхности зубной эмали, размножаются и формируют биопленки. В качестве питательной среды выступают сахара и углеводы, способствующие постепенному формированию твердого зубного налета, который с трудом можно удалить зубной щеткой. Потребляя сахар, бактерии выделяют кислоты, вызывающие размягчение зубной эмали и как следствие — кариес.
Для борьбы с бактериями и первыми признаками кариеса применяют различные типы стоматологических продуктов с фтором, нитратом серебра и диамином фтористого серебра для домашнего и профессионального использования. Исследователи рассматривали соединения оксида цинка, оксида меди и оксида серебра для борьбы с инфекциями в ротовой полости. Однако было доказано, что перечисленные химические соединения, обладающие антибактериальными свойствами, могут применяться для стоматологических целей непродолжительно. Частое применение подобных веществ может приводить к окрашиванию эмали, формированию бактериальной устойчивости. Кроме того, данные соединения не действуют избирательно в отношении конкретного типа бактерий, уничтожая бактерии в ротовой полости без разбора, — говорит д-р Песавенто, преподающий в Университете Иллинойса.

Поэтому исследователи начали поиск альтернативных химических соединений, которые могли бы уничтожать только определенные группы бактерий и способствовать профилактике кариеса еще до появления первых признаков заболевания. Авторы обратили внимание на наночастицы оксида церия. В других работах уже было рассмотрено действие наночастиц оксида церия на патогены, но лишь в некоторых исследованиях изучали действие частиц на известные бактерии-патогены в условиях, близких к естественным. Для получения химического соединения использовали окислительно-восстановительную реакцию, либо реакцию осаждения под действием определенного уровня pH, либо соединение приобретали у поставщиков.

Первые эксперименты не показали значимого действия наночастиц оксида церия на бактериальные биопленки, но д-р Песавенто продолжил исследование, поскольку был уверен, что свойства наночастиц зависят от способа их получения. Поэтому авторы нашли способ выделить наночастицы оксида церия путем растворения нитрата церия аммония, либо соли серной кислоты в воде. Ранее данный метод производства оксида церия уже использовался, но не было рассмотрено его действие на бактериальные биопленки.

Авторы провели эксперимент, в рамках которого заселили бактерии S. mutans в питательную среду и добавляли в нее сахар и наночастицы оксида церия. В результате обнаружили, что при добавлении частиц оксида церия в раствор рост бактериальных биопленок снижается на 40% по сравнению с ростом бактерий в питательной среде без добавления дополнительных бактерицидных веществ. Авторы также убедились, что если в питательную среду добавлять нитрат серебра (известное антибактериальное вещество) вместо частиц церия, в такой ситуации рост бактериальных пленок не замедляется.

«Основное преимущество наночастиц оксида церия в том, что они не оказывают выраженного бактерицидного действия по отношению к микроорганизмам в ротовой полости. Вместо этого, они предотвращают прикрепление бактерий к поверхности лабораторных емкостей из полистирола, не давая формироваться пленкам. Кроме того, было показано, что частицы церия менее токсичны по отношению к клеткам тканей в ротовой полости, по сравнению с нитратом серебра», — говорят авторы.

Д-р Песавенто получил патент на технологию производства наночастиц оксида церия в июле. Теперь авторы хотят разработать лак для покрытия зубной эмали на основе частиц церия и фтора. Конечно, авторы отмечают, что до регистрации подобного продукта пройдет много времени. На данном этапе исследователи экспериментируют с разным составом лака, чтобы стабилизировать наночастицы в нейтральной или немного кислой среде, по свойствам близкой к кислотности слюны.

Одновременно авторы рассматривают действие наночастиц оксида церия на бактерии, вызывающие воспаление десен. Они продолжать тестировать действие растворов с разным составом наночастиц на разные штаммы бактерий ротовой полости. При этом они проверят действие частиц церия по отношению к клеткам нижнего отдела ЖКТ, чтобы подтвердить безопасность разрабатываемого продукта.

Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе важных новостей медицины
Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *