传统的牙周炎治疗方法包括龈下刮治和根面平整(SRP),以及局部或全身使用抗生素。然而,这些方法存在局限性,例如无法完全清除复杂的龈下生物膜,且长期使用抗生素可能导致耐药性问题。因此,开发新型的抗菌材料和治疗方法成为研究的重点。
近日,来自中国科学院应用化学研究所丁建勋研究员团队
综述了近年来用于牙周炎治疗的先进生物材料,特别是针对成熟生物膜的去除策略。作者在这篇综述中描述了细菌生物膜的组成和形成及其在牙周炎中的病理作用。基于对细菌生物膜组成的知识,讨论了在不同策略下取代牙菌体生物膜去除生物膜的最新进展(方案1)。
相关综述以“
Advanced biomaterials for targeting mature biofilms in periodontitis therapy
”为题于2025年2月27日发表在
《Bioactive Materials》上。
方案1 涉及牙周炎治疗中涉及生物活性材料的抗生物膜策略
1.生物膜在牙周炎中的作用
生物膜在牙周炎中的病理作用主要体现在以下几个方面:保护细菌免受免疫反应和抗菌药物的攻击、促进慢性炎症和组织破坏、干扰骨组织的正常代谢、促进细菌耐药性的发展等(图1)。因此,针对生物膜的形成机制和耐药机制,开发能够破坏生物膜结构或抑制其形成的材料和治疗方法,对于牙周炎的治疗具有重要意义。
图1 生物膜的形成,耐药性机制及其对牙周的影响
2.使用生物材料来对抗成熟生物膜的策略
(1)针对细菌的策略
治疗牙周感染的主要目标是消除细菌。因此,消除生物膜内的细菌对于直接解决生物膜相关感染中生物膜持久性和耐药性的根本原因至关重要。各种方法用于消除生物膜细菌,例如抗生素,纳米抗细菌剂,活性氧(ROS)和热量的产生,以及使用抗细菌肽(AMP)和噬菌体的使用。
选择最合适的方法或方法组合是实现最佳治疗结果的关键。图2显示了生物膜内生物活性材料与细菌之间的相互作用与生物膜的破坏
。
图2 生物活性材料与生物膜内细菌之间的相互作用以及生物膜的破坏
在此部分,作者分别叙述了针对细菌的策略,如抗菌剂浓度的增加、用于抗菌光动力疗法的生物材料(图3)、活性氧杀菌(图4)、化学动力疗法的生物材料、超声动力疗法的生物材料、纳米酶、光热疗法以及生物抗菌方法。
图3 水凝胶连续释放SEMA3A和MB的光动力疗法