Статья об их исследовании опубликована в текущем выпуске рецензируемого журнала ACS Nano.Наноалмазы — это крошечные частицы, образующиеся как побочные продукты переработки и добычи алмазов.
Они в тысячи раз меньше ширины человеческого волоса и широко используются в стоматологии, терапии рака, визуализации и регенеративной медицине, а также в других областях.Ежегодно в США выполняется более 15 миллионов операций на корневых каналах. Задача стоматологов — спасти зубы своих пациентов от инфицированной зубной «пульпы» — той части зуба, которая включает кровеносные сосуды и нервную ткань. Во время корневого канала воспаленная пульпа зуба удаляется, а затем пустое пространство заполняется полимером, называемым гуттаперчей, который используется частично, потому что он не вступает в реакцию в организме.
Но некоторые корневые каналы не удаляют инфекцию полностью, а остаточная инфекция после корневых каналов может привести к потере зуба.Кроме того, традиционная гуттаперча имеет определенные недостатки, в том числе ограниченную способность предотвращать инфекцию и неоптимальную жесткость.
Чтобы преодолеть эти проблемы, команда UCLA разработала и протестировала два типа армированной гуттаперчи: один усилен наноалмазами, а другой — наноалмазами, предварительно загруженными антибиотиками.Чтобы оценить первый тип, Сью Вин Ким и Адельхайд Нериса Лимансуброто, соавторы исследования, студенты стоматологического факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, запломбировали настоящие зубы пациентов-людей.
Используя обычную рентгенографию и микрокомпьютерную томографию или микро-КТ, они показали, что усиленная наноалмазами гуттаперча может использоваться для пломбирования зуба. Подобно традиционному составу, соединение, усиленное наноалмазами, действительно оставляло небольшие промежутки в канале, где могли расти вредные бактерии, но компьютерная томография показала, что улучшенный материал заполнял пространство так же эффективно, как и традиционная гуттаперча.«Валидация этого нового материала в зубах, извлеченных у пациентов, служит прочной основой для потенциального перевода усиленной наноалмазами гуттаперчи на клинические испытания», — сказал Дин Хо, старший автор исследования, профессор биологии и медицины полости рта. -директор Центра реконструктивной биотехнологии Джейн и Джерри Вайнтрауб стоматологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.На втором этапе исследования ученые протестировали наноалмазы, содержащие амоксициллин, антибиотик широкого спектра действия, используемый для борьбы с инфекцией.
Наноалмазы, усиленные лекарствами, в сочетании с гуттаперчей эффективно предотвращают рост бактерий.«Гуттаперча, обогащенная наноалмазами, сочетает в себе множество желаемых свойств в единой платформе, включая значительно улучшенные механические характеристики и способность бороться с бактериальной инфекцией, проникающей в корневой канал», — сказал Донг-Кеун Ли, научный сотрудник лаборатории Хо.В исследовании участвовали исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, обладающие опытом в широком спектре дисциплин — материаловедение, нанотехнологии, доставка лекарств, токсикология, оральная радиология, эндодонтия, микробиология и другие области.«Благодаря их изобретательности и сотрудничеству команда профессора Хо готова изменить то, как практикуется стоматология», — сказал доктор Но-Хи Пак, декан стоматологического отделения Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтор исследования.
В течение следующих двух лет команда планирует оптимизировать рецептуру усиленной наноалмазами гуттаперчи и начать клинические испытания в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.