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治疗牙菌斑和预防蛀牙的药物常常会被口腔中的唾液以及吞咽动作冲刷掉,导致其失去预防治疗作用。但是近日研究人员开发出了一种可以防冲刷的药物。
牙菌斑是由紧密镶嵌有细菌的聚合物基质粘附在牙齿上形成的。美国罗彻斯特大学的研究人员发现了一种即使存在唾液的情况下,也可以将抗菌药物呈递到牙菌斑内的新方法。研究结果发表在ACS Nano杂志上。Benoit教授表示:“研究过程中我们需要解决两个问题,一个是怎样将抗菌药物呈递到牙齿上并使保持其不流失,另外一个是将药物释放到靶部位。”
为了将抗菌药物法尼醇呈递到靶部位,研究人员设计了一种称为纳米粒子载体的球形颗粒。载体颗粒外层由带正电的聚合物片段组成,内层由疏水性,pH敏感性聚合物保持药物的稳定性。
载体颗粒通过正电荷的外层聚合物可以粘附在牙齿表面,因为牙釉质部分是由带负电的羟基磷灰石构成。就像磁铁的异性相吸一样,这些纳米颗粒与羟基磷灰石也可以相互吸引。又因为牙齿表面还覆盖有唾液,因此研究人员也不确定载体颗粒能够粘附在牙齿上。实验结果显示,纳米颗粒不仅可以保持不流失,还可以与牙菌斑的聚合物基质紧密相连。
既然该纳米颗粒可以与覆盖有唾液的牙齿相结合,又可以渗透到牙菌斑内部,Bnoit教授和同事尝试通过该纳米颗粒将抗菌药物呈递至靶部位。研究人员下一步需要解决的就是找到可以将药物有效释放的方法。
该载体材料内层的特点就是酸不稳定性,即在低pH条件下,比如小于4.5时,药物就更容易从颗粒中释放。然而当牙齿接触葡萄糖,蔗糖,淀粉以及其它容易造成蛀牙的食物时,牙齿周围环境的pH往往会达到这种很低的水平。也就是说,纳米颗粒在具有引起蛀牙生活习惯的人群中更容易释药,这些人也就是最需要该药物的人群。
研究人员在感染变形链球菌(可以引起蛀牙)的小鼠模型中测试了该方法的效果。Hyun Koo教授说:“小鼠每天接受两次药物,每次30秒,与人们早上,晚上使用漱口水的习惯相似。接受不通过纳米颗粒给药的小鼠,蛀牙的数量以及严重程度并没有因为给药发生显著性改变,然而接受该载体给药小鼠的蛀牙数量以及程度均减轻了不少。”
牙菌斑形成以及后期的蛀牙是一种需要长期去牙医诊所监测的慢性疾病。研究人员希望该研究成果不仅可以为蛀牙带来显著改善,甚至永久的治疗方式,也可以用于治疗其它生物膜相关的疾病。