在开始之前停止蛀牙 - 没有杀死细菌
口腔细菌随时准备开始行动,当牙科保健人员完成擦拭病人的牙菌斑。吃糖或其他碳水化合物会导致细菌迅速重建坚硬而又粘的生物膜,并产生腐蚀牙釉质的酸,导致蛀牙。科学家现在报告了一种治疗方法,可以在某一天首先阻止牙菌斑和蛀牙的形成,使用一种新型的铈纳米颗粒配方,可以应用在牙医诊所的牙齿上。
研究人员今天将在美国化学学会(ACS) 2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示他们的研究进展。
而口腔则包含700多个细菌种类该项目的首席研究员、d.d.s.博士拉塞尔·佩萨文托说。它们包括有益的细菌这有助于消化食物或抑制其他微生物。它们还包括有害的链球菌种类,包括变形链球菌。清洁后不久,这些细菌粘在牙齿上并开始繁殖。用糖作为能量源和构建块,微生物逐渐形成一个坚韧的薄膜,不能通过刷牙轻松去除。由于细菌继续代谢糖,它们使酸副产品溶解牙釉质,为蛀牙铺平道路。
牙医和消费者可以用含氟亚锡的产品来抑制牙菌斑硝酸银或银氟化物,以阻止现有的蛀牙。研究人员还研究了纳米粒子氧化锌,氧化铜或银来治疗牙齿感染。伊利诺伊大学芝加哥分校的佩萨文托说,尽管这类杀菌剂在牙科中有一席之地,但反复使用可能会导致牙齿染色和细菌耐药性。他解释说:“此外,这些制剂不是选择性的,所以它们能杀死你口腔中的多种细菌,即使是好的细菌。”
因此,Pesavento希望找到一种替代方案,不会杀死口腔中的细菌,这将有助于防止蛀牙,而不是在事实之后处理蛀牙。他和他的研究小组转向了氧化铈纳米颗粒。其他研究小组已经研究了不同类型的氧化铈纳米颗粒对微生物的影响,尽管只有少数研究了它们在初始生物膜形成条件下对临床相关细菌的影响。那些这样做的人通过氧化还原反应或ph值驱动的沉淀反应制备纳米颗粒,或者从商业来源购买纳米颗粒。那些之前的配方要么没有效果,要么甚至促进了生物膜的生长实验室测试, 他说。
但是Pesavento坚持了下来,因为纳米颗粒的性质和行为至少部分取决于它们的制备方式。他的团队通过在水中溶解硝酸铈铵或硫酸盐来制造纳米颗粒。其他研究人员以前也用这种方法制造过这种粒子,但没有测试它们对生物膜的影响。当研究人员在聚苯乙烯板上播种变异链球菌在生长培养基中,在氧化铈纳米粒子溶液存在下喂食细菌糖,它们发现与没有纳米颗粒的平板相比,该配方将生物膜增长40%,但它们不能脱离现有的生物膜。在类似的条件下,硝酸银 - 牙医使用的已知抗腔试剂 - 显示出没有影响生物膜增长。
“我们治疗的好处是它看起来危害较小口腔细菌Pesavento说。相反,纳米颗粒仅仅阻止了微生物粘附在聚苯乙烯表面并形成粘附生物膜。此外,纳米颗粒在培养皿中对人口腔细胞的毒性和代谢效应均小于硝酸银。
Pesavento在7月获得了一项专利,他希望将纳米颗粒与强化珐琅的氟化物结合在一起,牙医可以在病人的牙齿上涂上颜料。但是,他指出,在实现这一概念之前,还有很多工作要做。目前,研究小组正在实验用涂层来稳定纳米颗粒在中性或略微碱性的pH-更接近唾液的pH和牙齿的更健康,而不是目前的酸性溶液。他的团队还开始使用与牙龈炎的发展有关的细菌,并发现一个特定的涂覆纳米粒子,以限制相似条件下的粘附生物膜的形成。Pesavento和他的团队将继续在嘴里存在的其他细菌菌株存在下进行治疗,以及测试其对低消化道的人体细胞的影响,以获得更好的患者的整体安全感。
进一步探索
抽象的
链球菌长期以来一直是口腔医学领域的抗微生物治疗的兴趣目标。S. mutans产生强大的牙齿传播的生物膜,可用于龋齿和幼儿发生感染的进展中的关键病因因素。已证明银基的杀菌剂在减少口服S. mutans增殖中有效,但它们的重复给药提出了新出现的细菌性抗性和对口服微生物的有害影响的担忧。具有非致命作用机制的牙齿应用的生物膜抑制剂已经为限制生物膜形成和降低对整个口腔微生物组的影响的新方法提供了一种新的方法。近年来,这种能力中的纳米颗粒的使用已经获得了大量兴趣。虽然有几项研究专注于氧化铈纳米颗粒的抗微生物作用(纳米米,CEO2-NP)很少关注它们在初始生物膜形成条件下对临床相关细菌的影响。在这项工作中,纳米铈仅从Ce(IV)盐(即铈硝酸铵,CAN;研究发现,在蔗糖存在的情况下,铈铵CAS)水解可以减少附着在体外的S. mutans的生长约40%,而商业分散的“裸”纳米铈(3 nm, 10-20 nm, 30 nm), Ce(NO3.)3.(CN)或铵盐(AN, AS)单独是不活跃的或观察到轻微增加生物膜形成在类似的体外条件下。浮游生长和扩散试验支持一种非杀菌模式的生物膜抑制活性在生物膜生产的初始阶段。人细胞增殖试验表明,在1mm Ce浓度下,水解的Ce(IV)盐对细胞代谢的影响很小,与等摩尔浓度的AgNO相比,观察到的毒性较小3.- 长使用的内部抗微生物剂。本文呈现的结果具有口腔医学领域的潜在应用。
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