Захватывающая разработка, сфокусированная на полимерных наночастицах, легированных цинком, может стать решением проблемы гиперчувствительности зубов. T Исследование, опубликованное в журнале Наноматериалы было направлено на оценку эффективности зубных паст или средств для ухода за зубами, содержащих цинк, для достижения прочной окклюзии канальцев и улучшают механические свойства дентина, предотвращая гиперчувствительность зубов.

Предыдущее исследование

В этой области биоматериалов уже появились другие новые, инновационные материалы, такие как биоактивное стекло, для лечения гиперчувствительности зубов (DH). Эти материалы призваны способствовать отложению кальция и фосфата на инертном каркасе для снижения DH; однако, хотя это новаторское решение, композиции биоактивного стекла для составов зубных паст, по-видимому, приводят к кратковременной окклюзии канальцев.

Эти исследования надеются преодолеть такие недостатки за счет использования полимерных наночастиц, подчеркивая необходимость инновационных исследований в области нанотехнологий для решения общей, повсеместной проблемы.

Потребность в инновационных исследованиях

С улучшением здоровья и стоматологических стратегий стало меньше стоматологических проблем, таких как кариес. Однако это привело к повышению уровня некариозных заболеваний зубов. В Европе распространенность некариозных поражений зубов высока среди лиц в возрасте 18–35 лет, где 42% населения страдают гиперчувствительностью зубов.

Клиническое определение стоматологической гиперчувствительности включает несамопроизвольную, локализованную, но интенсивную боль в течение короткого периода времени при наличии стимула, которая затем прекращается при удалении стимула.

Гистопатологическое происхождение DH можно увидеть из гидродинамической теории. Здесь DH характеризуется индуцированным стимулом потоком жидкости внутри дентинных канальцев и последующей активацией ноцицепторов в дентинно-пульпальном пространстве. Это иллюстрирует важность эмали, так как при удалении этого слоя дентин обнажается, и при дальнейшем обнажении дентинных канальцев может возникнуть гиперчувствительность зубов.

Критические исследования реминерализации дентина и окклюзии канальцев для лечения DH имеют большое значение, и это новое исследование с использованием полимерных наночастиц является многообещающим кандидатом для решения этой проблемы.

АСМ-изображения поверхностей дентина после обработки ЭДТА и: ( a ) после очистки дистиллированной водой и ( b ) после обработки лимонной кислотой ; ( c ) чистят зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, и ( d ) после этого обрабатывают лимонной кислотой; ( e ) чистят зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP, и ( f ) после этого обрабатывают лимонной кислотой; ( g ) чистят зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP, и ( h ) после этого обрабатывают лимонной кислотой; и ( i ) чистку зубной пастой Sensodyne ^® и ( j ) после обработки лимонной кислотой. Размер скана 15 мкм × 15 мкм. Изображение предоставлено: Толедано-Осорио, М. и др.

Производство легированных цинком полимерных наночастиц

Полимерные наночастицы были изготовлены методом полимеризационного осаждения, в котором термодинамический подход использовался в рамках модели Флори-Хаггинса, а полимерные цепи были получены за счет водородных связей, дисперсии и полярных сил.

Эти наночастицы состояли из 2-гидроксиэтилметакрилата, метакриловой кислоты и диметакрилата этиленгликоля, используемых в качестве сшивающего агента.

Функционализация наночастиц за счет легирования цинком для создания наночастиц цинка (Zn-NP) была обеспечена путем погружения этих частиц в водный раствор хлорида цинка (ZnCl ₂ ) на три дня при непрерывном встряхивании. при комнатной температуре, чтобы обеспечить оптимальную адсорбцию иона металла.

Нано-DMA-картирование поверхностей дентина, обработанных ЭДТА, после следующих обработок: ( a ) очищенная дистиллированной водой и ( b ) a после обработки лимонной кислотой; ( c ) чистят зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, и ( d ) после обработки лимонной кислотой; ( e ) чистят зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP, и ( f ) после обработки лимонной кислотой; ( g ) чистят зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP, и ( h ) после обработки лимонной кислотой; и ( i ) почистили зубной пастой Sensodyne ^® и ( j ) после обработки лимонной кислотой. Массив пиксельных данных для картирования организован в соответствии со сложным распределением модулей, которое согласуется с четким разграничением между межтрубчатым и перитубулярным дентином. Для показанной цветовой схемы красный цвет соответствует наивысшему значению локально измеренного комплексного модуля (E *), вероятно, соответствующему наивысшему сопротивлению деформации и потенциально связанному с осаждением минералов. В большинстве случаев это соответствует расположению внутри канальцев (звездочки). Шкала в ГПа. Размер скана 15 мкм × 15 мкм. Кредит изображения: Толедано-Осорио, М. и др.

Значение новых исследований

Исследователи получили 15 некариозных третьих моляров человека от доноров из возрастной группы 18-25 лет, где зубы были разрезаны и обработаны, чтобы обнажить дентинные канальцы. Затем диски чистили щеткой экспериментальной пастой, которая состояла из трех различных видов зубной пасты, содержащей 1, 5 и 10 мас.% Наночастиц, легированных цинком; это сравнивалось с контролем Sensodyne Repair and Protect, а также с группой, которую чистили дистиллированной водой.

Было обнаружено, что это потенциально революционное исследование способствовало созданию отложений и образованию закупоривающих канальцев всего за одно применение.

Хотя этот результат можно увидеть с некоторыми нынешними десенсибилизирующими зубными пастами, содержащими соединения, которые могут закупоривать отверстия дентинных канальцев, создавая подобный мазку слой, который может образовывать пробки канальцев, это, похоже, только временное решение.

Подобное мазку покрытие может быть подвержено растворению кислотой или слюной, а также удалению при дальнейшей чистке щеткой или другими абразивными веществами.

Однако новаторское добавление полимерных наночастиц, легированных цинком, в средства для ухода за зубами привело к уверенной устойчивости к лимонной кислоте. Этот результат также включает образцы, обработанные Sensodyne, у которых после нанесения лимонной кислоты образовалось 30% вновь открытых канальцев.

Исследовательская группа обнаружила, что, экспериментируя с различными концентрациями наночастиц, только 1 мас.% Наночастиц требовалось для достижения целевого эффекта закупорки канальцев за счет их способности проникать в эти канальцы во время чистки щеткой, что является преимуществом их наночастиц. размер шкалы.

<img alt=" FESEM-изображения поверхностей дентина после обработки ЭДТА и: (а) очищенной дистиллированной водой и (б) после обработки лимонной кислотой; (c) чистка зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, и (d) после обработки лимонной кислотой; (e) чистка зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP, и (f) последующая обработка лимонной кислотой; (g) чистка зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP, и (h) последующая обработка лимонной кислотой; и (i) обработаны зубной пастой Sensodyne® и (j) после этого обработаны лимонной кислотой. Все изображения сделаны с увеличением 2500 ×. "Src =" https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_38261_16381882976232987.png "style =" width: 430px; height: 750px; "width =" 430 "height =" 750 "/>

FESEM-изображения поверхностей дентина после обработки ЭДТА и: ( a ) очищенной дистиллированной водой и ( b ) после обработки лимонной кислотой ; ( c ) чистят зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, и ( d ) после обработки лимонной кислотой; ( e ) чистят зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP, и ( f ) после обработки лимонной кислотой; ( g ) чистят зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP, и ( h ) после этого обрабатывают лимонной кислотой; и ( i ) почистили зубной пастой Sensodyne ^® и ( j ) после этого обработали лимонной кислотой. Все изображения сделаны с увеличением 2500 ×. Изображение предоставлено: Толедано-Осорио, М. и др.

Будущее обезболивания при гиперчувствительности зубов

Учитывая взаимосвязь между обнажением дентинных канальцев и гиперчувствительностью зубов, необходимы клинические исследования, чтобы доказать облегчение симптомов ДГ с помощью полимерных наночастиц, допированных цинком.

Эти результаты могут стать началом многообещающего пути к уменьшению зубной боли и революционным изменениям в стратегиях здоровья зубов, а также к захватывающим последствиям в мире биоматериалов.

Несмотря на то, что он ограничен данными in vitro он открывает путь для экспериментов in vivo которые могут привести к конкретным методам уменьшения боли в полости рта, нацеливания и уменьшения эрозивных поражений зубов.

Результаты этого исследования могут привести к созданию передовых продуктов стоматологической гигиены, включая наночастицы цинка в жидкостях для полоскания рта, которые могут помочь в борьбе с стоматологическими заболеваниями, такими как гингивит.

Использование преимуществ этого исследования для улучшения здоровья полости рта было бы революционным для индустрии нанотехнологий, которая продолжает предлагать интересные инновации для различных отраслей.

<img alt=" FESEM-изображения поверхностей дентина после обработки ЭДТА и: (а) чистки зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, на которых были видны одиночные канальцы, закупоренные NP, и новые минеральные образования; (b) чистка зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, для которой наблюдались закупоренные канальцы после нанесения кислоты. Межканальный дентин также был покрыт НЧ и новыми минералами; (c) чистка зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP. Обнаружены дентинные канальцы, закупоренные НЧ, и новые минеральные образования; (d) очищены зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP, и после этого обработаны лимонной кислотой. Показаны закупоренные и частично заполненные канальцы. Реминерализован межтрубный дентин; (e) чистка зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP. Заполненные канальцы и межтрубный дентин, покрытые НЧ и новыми минералами; (f) очищены зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP, и затем обработаны лимонной кислотой. На поверхности дентина можно было обнаружить отверстие крошечного канальца (около 250 нм); (g) чистка зубной пастой Sensodyne®, где канальцы были закупорены мазками, которые были смещены из основного дентинного отверстия; (h) обработаны зубной пастой Sensodyne® и после этого обработаны лимонной кислотой, в результате чего межтрубчатый дентин был деминерализован и были обнаружены коллагеновые волокна. style = "ширина: 532 пикселей; height: 750px; "width =" 532 "height =" 750 "/>

Изображения FESEM поверхности дентина после обработки ЭДТА и: ( a ) чистки зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, где один каналец перекрывается NPs и новыми были видны минеральные образования; ( b ) чистили зубной пастой, содержащей 1% Zn-NP, у которых наблюдались закупоренные канальцы после нанесения кислоты. Межканальный дентин также был покрыт НЧ и новыми минералами; ( c ) чистят зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP. Обнаружены дентинные канальцы, закупоренные НЧ, и новые минеральные образования; ( d ) почистили зубной пастой, содержащей 5% Zn-NP, и затем обработали лимонной кислотой. Показаны закупоренные и частично заполненные канальцы. Реминерализован межтрубный дентин; ( e ) чистят зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP. Заполненные канальцы и межтрубный дентин, покрытые НЧ и новыми минералами; ( f ) почистили зубной пастой, содержащей 10% Zn-NP, и затем обработали лимонной кислотой. На поверхности дентина можно было обнаружить отверстие крошечного канальца (около 250 нм); ( g ), обработанный зубной пастой Sensodyne ^® где канальцы были закупорены мазками, которые были смещены из основного дентинного отверстия; ( h ) почистили зубной пастой Sensodyne ^® и после этого обработали лимонной кислотой, в результате чего межтрубный дентин был деминерализован и наблюдались волокна коллагена. Изображение предоставлено: Изображение предоставлено: Толедано-Осорио, М. и др.

Продолжить чтение: Анализ новых ортодонтических композитов с наночастицами на предмет антибактериальных свойств.

Дополнительная литература

Толедано-Осорио, М., Осорио, Р., Осорио, Э., Медина-Кастильо, А.Л., Толедано, М. (2021 г.) Новые пасты, содержащие полимерные наночастицы, для лечения гиперчувствительности дентина: исследование in vitro. Наноматериалы 11 3150. Доступно по адресу: https://www.mdpi.com/2079-4991/11/11/3150

Отказ от ответственности: мнения, выраженные здесь, принадлежат автору, выраженному в их личном качестве, и не обязательно отражают точку зрения AZoM.com Limited T / A AZoNetwork, владельца и оператора этого веб-сайта. Этот отказ от ответственности является частью Условий использования этого веб-сайта.