Nanodiamanter kan forhindre tandtab efter rodbehandlinger

Mennesker, der gennemgår rodbehandlinger, kan have fået en kraftig, hvis lille, ny allieret. Forskere fra UCLA School of Dentistry har fundet ud af, at brug af nanodiamanter til at forstærke et materiale, der bruges i proceduren, kan forbedre resultaterne for patienterne betydeligt.

Et papir om deres forskning er offentliggjort i det aktuelle nummer af det peer-reviewede tidsskrift ACS Nano .

Nanodiamanter er små partikler dannet som biprodukter af diamantraffinering og minedrift. Tusindvis af gange mindre end bredden af ​​et menneskehår, de er blevet bredt udforsket til brug i tandpleje, kræftbehandling, billeddiagnostik og regenerativ medicin, blandt andre applikationer.

Hvert år, mere end 15 millioner rodbehandlinger udføres i USA. Tandlægers mål er at redde deres patienters tænder fra inficeret dental "pulp" - den del af tanden, der omfatter blodkar og nervevæv. Under en rodbehandling, betændt tandkød fjernes, og det tomme rum fyldes derefter ud med en polymer kaldet guttaperka, som bruges til dels fordi det ikke reagerer inde i kroppen. Men nogle rodkanaler fjerner ikke helt infektionen, og resterende infektion efter rodbehandlinger kan føre til tandtab.

Ud over, traditionel guttaperka har visse mangler, herunder en begrænset kapacitet til at afværge infektion og mindre end optimal stivhed.

For at overvinde disse problemer, UCLA-teamet udviklede og testede to typer forstærket guttaperka:En forstærket med nanodiamanter og en anden forstærket med nanodiamanter, der var blevet fyldt med antibiotika.

For at vurdere den første type, Sue Vin Kim og Adelheid Nerisa Limansubroto, studie medforfattere, der er UCLA tandlægestuderende, fyldte egentlige tænder fra menneskelige patienter. Ved hjælp af konventionel radiografi og mikrocomputertomografi, eller mikro-CT, de viste, at den nanodiamant-forstærkede guttaperka kunne bruges til at fylde tanden. Ligesom den traditionelle formulering, den nanodiamond-forstærkede forbindelse efterlod små huller i kanalen - hvor skadelige bakterier kunne vokse - men CT-billeddannelsen viste, at det forbedrede materiale fyldte rummet lige så effektivt som traditionel guttaperka.

"Validering af dette nye materiale i tænder udvundet fra patienter tjener som et stærkt fundament for den potentielle oversættelse af nanodiamantforstærket guttaperka til klinisk testning, " sagde Dean Ho, en seniorforfatter af undersøgelsen og en professor i oral biologi og medicin og meddirektør for UCLA Dentistrys Jane og Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology.

I forskningens anden fase, forskerne testede nanodiamanter, der var fyldt med amoxicillin, et bredspektret antibiotikum, der bruges til at bekæmpe infektion. De lægemiddelforstærkede nanodiamanter, når det kombineres med guttaperkaen, effektivt forhindret bakterievækst.

"Den nanodiamant-forstærkede guttaperka kombinerer mange ønskværdige egenskaber i en enkelt platform, inklusive stærkt forbedrede mekaniske egenskaber og evnen til at bekæmpe bakteriel infektion efter en rodbehandling, " sagde Dong-Keun Lee, en postdoc i Ho's laboratorium.

Undersøgelsen involverede UCLA-forskere med ekspertise inden for en bred vifte af discipliner - materialevidenskab, nanoteknologi, medicin levering, toksikologi, oral radiologi, endodonti, mikrobiologi og andre områder.

"Gennem deres opfindsomhed og samarbejde, Professor Ho's team er klar til at transformere den måde, tandplejen praktiseres på, " sagde Dr. No-Hee Park, dekan for UCLA Dentistry og medforfatter til undersøgelsen.

I løbet af de næste to år, holdet planlægger at optimere formuleringen af ​​den nanodiamant-forstærkede guttaperka og begynde kliniske forsøg på UCLA.