龋齿是最常见的慢性感染性疾病之一,主要是由口腔细菌在牙釉质表面持续附着形成牙菌斑生物膜,细菌在牙菌斑中繁殖并分解食物中的糖分,产生酸性物质侵蚀牙齿,导致牙釉质脱矿、牙齿缺损和牙髓炎。目前主要的治疗方法包括使用漱口水和抗菌剂以及人工填充,但这些方法大多具有侵入性,且不能结合牙齿组织的修复、牙齿着色的改善或龋齿的预防。因此,迫切需要一种非侵入性的治疗方法,能够同时实现龋齿预防、牙齿组织修复和牙齿着色的改善。
鉴于此,
来自南昌大学的王小磊教授团队
开发了一种由聚多巴胺(PDA)包裹的锶掺杂氧化锌复合材料(Sr-ZnO@PDA,简称SZ@PDA),能够同时响应黄光和超声波,用于龋齿预防和再矿化
。
相关成果以
“Yellow light and ultrasound Dual-responsive strontium-doped zinc oxide composites for dental caries prevention and remineralization”
为题发表在
《Bioactive Materials》
上。
本文要点:
(1)
材料表征:
SZ@PDA具有较窄的能带隙(1.78 eV),
能够同时响应具有生物安全性的黄光(YL)和具有高组织穿透性的超声波(US)。
扫描电镜和透射电镜显示SZ@PDA具有核壳结构,作者
通过X射线衍射和和X射线光电子能谱技术进一步
确认了Zn、Sr和N元素的存在。
(2)抗菌和抗生物膜活性:
SZ@PDA在黄光和超声波的协同作用下
能够产生适量的活性氧,
对多种细菌表现出显著的抗菌活性,并能有效破坏细菌的生物膜结构,分解牙齿表面的色素,从而实现龋齿预防和牙齿美白。
(3)体外成骨和再矿化潜能:
SZ@PDA +YL + US组显著提高了ALP活性和矿化结节的形成,表明其具有促进成骨的能力,并且能够修复酸蚀的牙釉质和牙本质,恢复其机械性能,并抑制脱矿。
(4)体内治疗效果
:
在动物模型中,作者验证了SZ@PDA +YL + US组显著减少了龋齿的发生和发展,抑制了细菌生长,并减少了牙菌斑的形成。
总之,作者提出了一种新型非侵入性的治疗策略——PDA包裹的锶掺杂氧化锌复合材料,具有良好的抗菌、抗生物膜、牙齿美白和再矿化能力,且具有良好的生物相容性和安全性,在未来有望用于多种疾病(如牙本质敏感症、牙周炎和牙髓炎)的治疗。
参考资料:
https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.01.029
来源:
EngineeringForLife
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