近日,陜西師范大學的楊鵬和天津醫科大學的張旭(共同通訊作者)聯合報道了一種快速、便捷的封閉技術治療牙齒敏感,該方法結合了防污和易于再礦化的功能,且具有長期的固化穩定性。與聚乙二醇(PEG)化PTL接枝在溶菌酶(lyso)上形成lyso-PEG類淀粉蛋白,通過一步水性涂覆工藝快速的在牙本質小管深壁上形成堅固的超薄納米薄膜。制備的納米薄膜具有高效的防污性能,并且在原位形成羥基磷灰石(HAp)礦物,誘導了牙本質小管中的再礦化以深度密封牙本質小管的孔道。利用體外和體內實驗證明了納米膜包被的牙本質小管被閉塞的深度超過了60±5 μm。相關工作以題目為“Amyloid-Like Rapid Surface Modifcation for Antifouling and In-Depth Remineralization of Dentine Tubules to Treat Dental Hypersensitivity”發表在Adv. Mater.上。


【圖文導讀】


首先,作者快速、簡單的制備了PEG化PTL低聚合物。并且利用電離時間飛行質譜(MALDI-TOF)、圓二色譜(CD)、紅外光譜、XPS等常規表征對PEG化PTL低聚物在普通基材上的快速粘合性能,發現其具有優異的粘合性能。由于在牙本質小管的內表面上進行快速表面修飾是牙本質小管的深度阻塞的一項重要要求。因此,作者測試了PEG化PTL低聚物在牙本質小管的阻塞深度,并利用AFM等進行了表征。發現其具有快速粘合能力且能在牙本質小管中進行深層的阻塞。


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖1、PEG化PTL低聚物的合成及其在普通基材上的快速粘合


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖2、DTs中的PEG化PTL納米薄膜涂層


生物薄膜的形成可用于探討牙齒敏感的治療,但由于生物薄膜在牙本質上的形成會引起牙髓炎而長期被忽視。因此,作者通過在溶菌酶上接枝PEG化PTL低聚物以形成一種簡便的固定防污劑。如圖3所示,通過測試發現PEG化PTL低聚物具有不錯的防污性能。接著,如圖4所,作者將PEG化PTL低聚物接枝在溶菌酶上,形成lyso-PEG并涂覆在牙本質小管上,進而測試其抗細菌的粘附性能。通過測試發現其對細菌具有非常好的抗粘附性能。


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖3、PEG化PTL納米薄膜的防污性能


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖4、lyso-PEG涂層DTs上的抗細菌粘附性


由于lyso-PEG低聚物的尺寸小,可以輕松進入牙本質小管的深層區域,并在數分鐘內形成lyso-PEG涂層。此外,PTL 納米薄膜具有優異的界面生物活性,可在模擬體液中誘導HAp的原位界面生物礦化作用,因此作者推測lyso-PEG納米薄膜涂層在DTs內部具有再礦化作用。如圖5所示,通過研究發現lyso-PEG納米薄膜確實具有誘導牙本質在礦化作用,并且效果不錯。同時,如圖6所示,作者探究了lyso-PEG納米薄膜誘導的在礦化深度,發現小管中的礦物質沉淀多在60±5 μm表面之下,是已報道的至少6倍。


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖5、lyso-PEG納米薄膜誘導牙本質再礦化


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖6、DTs被再生礦物質阻塞


最后,作者進一步進行了體內動物實驗,以確定lyso-PEG低聚物在實際口腔環境中對牙本質小管封閉的表現。鑒于純PTL薄膜具有良好的生物相容性,作者研究了lyso-PEG薄膜的體外細胞毒性,發現其細胞毒性基本可以忽略不計。接著,將lyso-PEG薄膜用于大鼠的牙齒上,對比發現其在實際空腔環境中對牙本質小管也有不錯的封閉效果。


突破!牙齒過敏不用怕 lyso-PEG納米薄膜來解決


圖7、測試lyso-PEG薄膜在動物體內對牙本質小管的封閉效果


【小結】


綜上所述,作者開發了一種基于類淀粉蛋白表面修飾的牙齒敏感可靠治療方法。利用PEG化PTL對溶菌酶的接枝形成lyso-PEG薄膜,具有表面粘附、防污和誘導礦化功能,對各種物質具有很強的粘附性。該蛋白涂層具有良好的生物相容性,對蛋白質、生物液體、EPS和微生物的非特異性吸附具有較高的耐受性,能夠可靠地誘導HAp在牙本質小管中礦化再生。通過體外實驗和體內動物實驗證明lyso-PEG低聚物確實具有優異性能。總之,該工作提供了一種有望臨床應用的治療DH的新策略。


【研究背景】


根據調查顯示,年齡在18-35歲的人群中大約有42%存在由于暴露的牙本質引起的短暫劇烈疼痛的牙齒過敏的現象(DH)。疼痛是由于暴露的牙本質小管(DTs)在熱、觸覺、化學和電等刺激下的液體流動導致。由于暴露的DTs是由于牙齦萎縮或牙釉質過度刷牙而變薄引起的,因而封閉暴露的DTs是使DH最小化或治愈的關鍵。雖然利用封閉樹脂、牙本質粘合劑等可對牙齒過敏進行治療,但是目前大多數脫敏劑并不能提供理想的DH治療效果。因為它們只封堵牙本質小管表面的孔,而不能封住牙本質小管的深層區域,導致其缺乏長期的穩定性。同時,未聚合的單體從粘合劑中的浸出會引起過敏反應、細胞毒性、遺傳毒性等副作用。此外,現有的脫敏劑基本都忽視了防污性能,導致口腔易附著細菌,甚至引起慢性疾病。


關于納米薄膜


納米薄膜是指由尺寸為納米數量級(1~100nm)的組元鑲嵌于基體所形成的薄膜材料,它兼具傳統復合材料和現代納米材料二者的優越性。


關于牙齒過敏


牙齒過敏,醫學上稱過敏性牙本質或牙本質過敏,是牙齒在受到外界刺激,如溫度(冷、熱)、化學物質(酸、甜)以及機械作用(摩擦或咬硬物)等所引起的酸痛癥狀。

我來說幾句

不吐不快,我來說兩句
最新評論

還沒有人評論哦,搶沙發吧~