Biomateriale kunne holde tænderne i live efter rodbehandling

En rodbehandling står højt på de flestes liste over frygtede tandbehandlinger. Selvom den lange og til tider smertefulde operation lindrer smerten ved en infektion, en rodbehandling resulterer i en død tand uden levende blødt væv, eller tandpulp, inde. I dag, forskere rapporterer udvikling af en peptidhydrogel designet til at stimulere væksten af ​​nye blodkar og tandpulp i en tand efter proceduren.

Forskerne præsenterer deres resultater i dag ved det 256. nationale møde og udstilling i American Chemical Society (ACS).

"Det du ender med efter en rodbehandling er en død tand, "Vivek Kumar, Ph.D., projektets hovedefterforsker, siger. "Den reagerer ikke længere. Der er ingen nerveender eller vaskulær forsyning. Så tanden er meget modtagelig for efterfølgende infektion og, ultimativt, falder ud."

Under en rodbehandling, tandlægen borer toppen af ​​en inficeret tand for at få adgang til det bløde væv indeni. Tandlægen fjerner derefter den inficerede tandpulp og fylder rummet med små gummistænger kaldet guttaperka og dækker den reparerede tand med en krone.

Kumar og Peter Nguyen, Ph.D., hvem præsenterer arbejdet på mødet, ønskede at udvikle et materiale, der kunne sprøjtes ind i stedet for guttaperkaen. Materialet vil stimulere både angiogenese, eller vækst af nye blodkar, og dentinogenese, eller spredning af tandpulpa stamceller, inde i tanden. Både Kumar og Nguyen er på New Jersey Institute of Technology.

Kumar trak på sin tidligere erfaring med at udvikle en hydrogel, der stimulerer angiogenese, når den injiceres under huden på rotter og mus. Hydrogelen, som er flydende under injektion, indeholder peptider, der selv samler sig til en gel på injektionsstedet. Peptiderne indeholder et udsnit af et protein kaldet vaskulær endotelvækstfaktor, som stimulerer væksten af ​​nye blodkar. Kumar, derefter en postdoc forsker ved Rice University, og hans kolleger viste, at den selvsamlende peptidhydrogel stimulerede angiogenese og holdt sig under gnavernes hud i så længe som tre måneder.

"Vi stillede spørgsmålet, hvis vi kan stimulere angiogenese i en lem, kan vi stimulere angiogenese i andre regioner med lav blodgennemstrømning?" siger Kumar. "En af de regioner, vi virkelig var interesserede i, var et organ i sig selv, tanden." Så Kumar og Nguyen tilføjede endnu et domæne til det selvsamlende angiogene peptid:et stykke af et protein, der får tandpulpsstamceller til at formere sig.

Da holdet tilføjede det nye peptid til dyrkede tandpulpsstamceller, de fandt ud af, at peptidet ikke kun fik cellerne til at proliferere, men aktiverede dem også til at afsætte calciumphosphatkrystaller - mineralet, der udgør tandemalje. Imidlertid, når det injiceres under huden på rotter, peptidet nedbrydes inden for en til tre uger. "Dette var kortere, end vi havde forventet, så vi gik tilbage og redesignede peptidrygraden, så vi i øjeblikket har en meget mere stabil version, " siger Kumar.

Nu, holdet sprøjter peptidhydrogelen ind i tænderne på hunde, der har gennemgået rodkanaler, for at se, om det kan stimulere regenerering af tandpulpa hos et levende dyr. Hvis disse undersøgelser går godt, forskerne planlægger at flytte hydrogelen ind i humane kliniske studier. De har indgivet patent på det redesignede peptid.

Hydrogelen i sin nuværende form vil sandsynligvis ikke reducere invasiviteten eller smerten ved en rodkanal, men Kumar og Nguyen planlægger fremtidige versioner af peptidet, der indeholder antimikrobielle domæner. "I stedet for at skulle rive alt ud inde i tanden, tandlægen kunne gå ind med et mindre bor, fjern en lille smule af frugtkødet og injicer vores hydrogel, " siger Kumar. Den antimikrobielle del af peptidet ville dræbe infektionen, bevare mere af den eksisterende tandpulp, samtidig med at det hjælper med at dyrke nyt væv. Og rodkanalen er måske ikke længere sådan en frygtet procedure.