抗菌剂纳米粒载体用于治疗牙菌斑
常见的治疗牙菌斑和蛀牙的药剂往往在经过唾液和吞咽动作时就被消化掉。目前,一组研究人员开发出一种防治药剂流失的方法。
纳米载体中的法尼醇经过释放,并作用于牙菌斑。(图片来源:罗切斯特大学的Michael Osadciw)
牙菌斑的形成是由于细菌混入粘性聚合物基体,而基体牢牢地附着在牙齿上导致。来自罗切斯特大学的Danielle Benoit和宾夕法尼亚大学牙科院的Hyun Koo研究出一种新型的治疗牙菌斑的抗菌剂。该抗菌剂在唾液存在的情况下依然可以发挥治疗作用。
这一研究结果发表在ACS Nano上。
生物医学工程的助理教授Benoit说:“研究这项课题,我们必须面临两个具体的挑战。一是如何使抗菌剂作用于牙齿并维持它的药效,二是如何将抗菌剂作用于目标区域。”
为了让法尼醇这类抗菌剂作用于目标区域,研究人员研制出了一种球形粒子,这种球形粒子也称为纳米载体。它们的外层是带正电荷的聚合物,内层是保护药剂的疏水型pH型聚合物。
由于牙釉质是由带负电荷的HA(羟磷灰石)组成,这使得带正电荷的载体外层能够附着在牙齿的表面。正如异性磁铁相互吸引一样,纳米颗粒载体可以和HA相互吸引。即使牙齿上含有唾液,这些纳米颗粒依然会固定在目标区域,与聚合物基体结合,以治疗牙菌斑。
由于纳米粒载体可以作用于含有唾液的牙齿和牙菌斑内部,Benoit和他的同事利用这些纳米颗粒作为载体,携带一种抗菌作用于目标区域,来研究如何将抗菌剂作用于斑块的目标区域。
载体内部的一个关键特征是酸性环境(pH值可能达到4.5),这使得药物迅速发生效用。而事实上,这种pH值正是葡萄糖、蔗糖、淀粉等其他物质导致蛀牙发生的环境。换句话说,纳米粒子可以在最需要阻止酸性细菌的时候释放药物。
研究人员将此药剂作用于感染变异链球菌从而导致蛀牙的老鼠。文章的共同作者,同时也是畸齿矫正学院的Hyun Koo 说:“我们将此药剂每15秒作用于老鼠的嘴巴中,以此来模拟人早晨和晚上的漱口行为。当药剂没有纳米颗粒作为载体时,蛀牙的数量几乎没有变化;当药剂搭载纳米载体时,蛀牙的数量显著降低。”
牙菌斑和蛀牙都属于慢性疾病,需要定期到牙科诊所进行检查。研究人员希望这项研究结果将来可以治愈牙菌斑、蛀牙况以及其他生物菌体相关疾病。
新材料在线编译整理——翻译:陈琼
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