Зубная эмаль постоянно подвергается воздействию микроорганизмов. Особенную опасность представляют бактерии рода Streptococcus, которые участвуют в образовании налета и повреждении поверхности зуба. В современной стоматологии для защиты от разрушения применяют специальные покрытия и фторсодержащие препараты, однако они не всегда надежны, быстро смываются и не обладают бактерицидными свойствами, рассказали в пресс-службе РНФ.
Для решения этой проблемы ученые Воронежского государственного университета в составе международной научной группы разработали антибактериальное нанокомпозитное покрытие, имитирующее структуру зуба. Оно состоит из основного минерального компонента эмали — нанокристаллического гидроксиапатита и производных органического растворителя хинолина (соединение, на основе которого создаются антибиотики, противомалярийные препараты и другие лекарства). Смесь компонентов наносится на поверхность зуба и спустя 30 минут застывает, образуя пленку.
Изображения участка биомиметического антимикробного покрытия на поверхности зубной эмали, полученные с использованием атомно-силового микроскопа (слева) и сгенерированные на основе сигнала ближнепольной инфракрасной наноспектроскопии (справа). Источник: Павел Середин
Помимо восстановления структуры зуба, материал подавляет рост бактерий Streptococcus spp., провоцирующих кариес. Антибактериальное действие достигается за счет хинолиновых соединений, которые повреждают бактериальные клетки и препятствуют образованию налета.
Как рассказали в пресс-службе РНФ, полученные учеными результаты открывают путь к созданию новых безопасных и биосовместимых стоматологических материалов. Их можно будет использовать для защиты зубов после отбеливания, при лечении кариеса и в детской стоматологии.
Слева: участок дентино-эмалевой границы со сформированным биомиметическим антимикробным покрытием на поверхности, увеличение х600; справа: Участок эмали зуба с нанесенным биомиметическим антимикробным покрытием на поверхности зубной эмали в области эмалевых стержней, увеличение х1000. Источник: Павел Середин
«Выбранное сочетание материалов позволило создать покрытие с высокой прочностью и антибактериальными свойствами. В дальнейшем мы планируем сосредоточиться на изучении его долговечности в условиях, приближенных к реальной клинической практике, а также на его биосовместимости и эффективности при длительном использовании», — рассказал заведующий кафедрой физики твердого тела и наноструктур Воронежского государственного университета Павел Середин, слова которого приводятся в сообщении.
Применение сканирующей электронной микроскопии подтвердило, что покрытие плотно прилегает к эмали и повторяет ее естественную текстуру. Испытания показали, что по микротвердости оно лишь на 10–20 процентов уступает здоровой эмали.
В работе принимали участие сотрудники Воронежского государственного медицинского университета имени Н.Н. Бурденко (Воронеж), Бразильской синхротронной лаборатории (Бразилия), Университета Аль-Азхар (Египет), Национального исследовательского центра (Египет) и Лаборатории ускорителей в Пхохане (Южная Корея).
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.
