Ošetrenie zubného kazu nanočasticami pre lepšie zdravie zubov
Orálne baktérie sa vyskytujú hneď, ako dentálny hygienik alebo zubný lekár zoškrabne zubný povlak ako zubný kaz. Baktérie však konzumáciou cukru alebo iných uhľohydrátov rýchlo vytvoria tvrdý a lepkavý biofilm a produkujú kyseliny. Podľa toho potom zaútočia na zubnú sklovinu a vytvoria v zuboch dutiny. Vedci teraz informujú o ošetrení zubného kazu, ktoré by jedného dňa mohlo zabrániť tvorbe plaku a dutín. Na to sa používa nový typ zlúčeniny céru a nanočastíc. Každý zubár vo svojej praxi bude teda môcť aplikovať činidlo na zuby.
Nová ústna hygiena a ošetrenie zubného kazu
Ústa obsahujú viac ako 700 druhov baktérií. Patria sem prospešné baktérie, ktoré pomáhajú stráviť jedlo alebo udržať ostatné mikróby na uzde. Zahŕňajú však aj škodlivé streptokokové hrdlo. Čoskoro po vyčistení sa tieto baktérie prilepia na zuby a začnú sa množiť. S cukrom ako zdrojom energie a stavebným kameňom mikróby postupne vytvoria tvrdý film, ktorý ľudia len tak ľahko zotrú. Keďže baktérie naďalej metabolizujú cukor, vytvárajú kyslé vedľajšie produkty, ktoré rozpúšťajú zubnú sklovinu a pripravujú cestu pre dutiny. Zubní lekári a spotrebitelia môžu napríklad bojovať s fluoridom, aby zabránili tvorbe plakov a dusičnanu strieborného, aby zabránili existujúcemu zubnému kazu. Vedci teraz skúmali prostriedky s nanočasticami z oxidu zinočnatého, oxidu medi alebo striebra na liečbu zubných infekcií.
Napriek tomu, že baktericídy ako tieto majú svoje miesto v zubnom lekárstve, opakované aplikácie môžu mať za následok zafarbenie zubov a odolnosť voči baktériám. Navyše tieto prostriedky nie sú selektívne, takže v ústach zabíjajú mnoho benígnych baktérií. Vedecký tím preto chcel namiesto toho, aby potom aplikoval liečbu kazu, nájsť alternatívu, ktorá nezabíja baktérie v ústach bez rozdielu a zabráni vzniku zubného kazu. Výskumná skupina sa teda obrátila na nanočastice ceria. Iné tímy skúmali účinky rôznych typov nanočastíc ceru na mikróby, aj keď len málo z nich študovalo ich účinky na klinicky relevantné baktérie za počiatočných podmienok tvorby biofilmu. Tí, ktorí to urobili, vyrobili svoje nanočastice oxidačno-redukčnými reakciami alebo zrážacími reakciami riadenými pH alebo si kúpili nanočastice z komerčných zdrojov. Tieto predchádzajúce prístupy však buď nemali žiadny účinok, alebo dokonca podporovali rast biofilmu v laboratórnych testoch.
Perspektívy zubného lekárstva
Vlastnosti a správanie nanočastíc preto čiastočne závisia od ich výroby. To sa dosahuje rozpustením dusičnanu ceričito -amónneho alebo síranových solí vo vode. Iní vedci vyrobili častice rovnakým spôsobom, ale netestovali ich účinky na biofilmy. Keď vedci zasiali polystyrénové platne so streptokokmi do rastového média a nakŕmili bakteriálny cukor v prítomnosti roztoku nanočastíc oxidu céru, zistili, že zlúčenina znižuje rast biofilmu o 40% v porovnaní s doskami bez nanočastíc. Za podobných podmienok však dusičnan strieborný, známy prostriedok proti dutinám, nevykazoval žiadny vplyv na rast biofilmu. Výhodou liečby zubného kazu je, že sa zdá byť menej škodlivý pre orálne baktérie. V mnohých prípadoch sa tým zachovajú prospešné baktérie. Nanočastice namiesto toho iba zabránili mikróbom vytvárať priľnavé biofilmy. Okrem toho toxicita a metabolické účinky nanočastíc v ľudských orálnych bunkách v Petriho miskách boli nižšie ako u dusičnanu strieborného.
Tím napríklad v súčasnosti experimentuje s poťahmi na stabilizáciu nanočastíc pri neutrálnom alebo mierne zásaditom pH. Vedci budú pokračovať v testovaní liečby zubného kazu v prítomnosti ďalších kmeňov baktérií, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v ústach. To im umožňuje testovať účinky na bunky dolného tráviaceho traktu človeka, aby získali lepší pocit o celkovej bezpečnosti pacienta.