Nyt dentalmateriale modstår plak og dræber mikrober, tandlægehold finder

Tandlæger er afhængige af kompositmaterialer til at udføre genoprettende procedurer, såsom udfyldning af hulrum. Men disse materialer, som tandemalje, kan være sårbar over for vækst af plak, den klæbrige biofilm, der fører til huller i tænderne.

I en ny undersøgelse, forskere fra University of Pennsylvania evaluerede et nyt dentalt materiale bundet med en antimikrobiel forbindelse, der ikke kun kan dræbe bakterier, men også kan modstå vækst af biofilm. Ud over, i modsætning til nogle stof-infunderede materialer, det er effektivt med minimal toksicitet for det omgivende væv, da det indeholder en lav dosis af det antimikrobielle middel, der kun dræber de bakterier, der kommer i kontakt med det.

"Dentale biomaterialer som disse, " sagde Geelsu Hwang, forskningsassistent professor ved Penn's School of Dental Medicine, "behov for at nå to mål:For det første, de bør dræbe patogene mikrober effektivt, og, sekund, de skal modstå alvorlige mekaniske belastninger, som det sker, når vi bider og tygger. Mange produkter har brug for store mængder antimikrobielle midler for at maksimere dræbende effekt, som kan svække de mekaniske egenskaber og være giftig for væv, men vi viste, at dette materiale har fremragende mekaniske egenskaber og langvarige antibiofilmaktiviteter uden cytotoksicitet."

Hwang samarbejdede om undersøgelsen, som blev offentliggjort i tidsskriftet ACS anvendte materialer og grænseflader , med Penn Dental Medicine professor Hyun (Michel) Koo og Bernard Koltisko og Xiaoming Jin fra Dentsply Sirona.

Det nyudviklede materiale består af en harpiks indlejret med det antibakterielle middel imidazolium. I modsætning til nogle traditionelle biomaterialer, som langsomt frigiver et lægemiddel, dette materiale er ikke-udvaskbart, og dræber derved kun mikrober, der rører ved den.

"Dette kan reducere sandsynligheden for antimikrobiel resistens, " sagde Hwang.

Hwang og kollegaer gennemgik materialet, tester dets evne til at dræbe mikrober, at forhindre vækst af biofilm og at modstå mekanisk belastning.

Deres resultater viste, at det var effektivt til at dræbe bakterieceller ved kontakt, alvorlig forstyrrelse af biofilms evne til at vokse på overfladen. Kun ubetydelige mængder biofilmmatrix, limen, der holder klynger af bakterier sammen, var i stand til at akkumulere på det eksperimentelle materiale, i modsætning til et kontrolkompositmateriale, som viste en stabil ophobning af klæbrig biofilmmatrix over tid.

Derefter, holdet vurderede, hvor meget forskydningskraft der skulle til for at fjerne biofilmen på det eksperimentelle materiale. Mens den mindste kraft fjernede næsten al biofilmen fra det eksperimentelle materiale, selv en kraft fire gange så stærk var ude af stand til at fjerne biofilmen fra kontrolkompositmaterialet.

"Den kraft, der svarer til at tage en drink vand, kunne nemt fjerne biofilmen fra dette materiale, " sagde Hwang.

Hwang, som har en ingeniørbaggrund, har glædet sig over muligheden for at anvende sin unikke ekspertise til problemer inden for tandområdet. Ser frem til, han ser frem til yderligere muligheder for at udvikle og teste innovative produkter for at bevare og genoprette oral sundhed.