Sbohem, kazy? Nový gel by mohl obnovit zubní sklovinu

Foto: Shutterstock

Nový gel pro obnovu zubní skloviny

Vědci z University of Nottingham vyvinuli gel bez fluoridu, který by mohl pomoci obnovit poškozenou zubní sklovinu, což je něco, co tělo přirozeně nedokáže nahradit, jakmile je ztraceno. Gel, inspirovaný proteiny, které řídí tvorbu skloviny v dětství, vyplňuje mikroskopické praskliny a čerpá vápník a fosfát ze slin, aby vytvořil novou minerální vrstvu, která se blízce podobá zdravé sklovině.

Autor původního článku: redakce

Jak gel funguje

Nově vyvinutý dentální gel může být schopen obnovit poškozenou zubní sklovinu, což potenciálně vytváří nový přístup k prevenci kazů a obnově opotřebovaných zubů. Vědci z Katedry farmacie a Katedry chemického a environmentálního inženýrství na University of Nottingham vytvořili materiál, který napodobuje biologické procesy, které přirozeně tvoří sklovinu. Jejich zjištění, publikovaná v časopise Nature Communications, naznačují, že gel by mohl opravit sklovinu oslabenou ztrátou minerálů nebo erozí, posílit zdravou sklovinu a pomoci chránit zuby před budoucím poškozením.

Gel, který napodobuje růst přirozené skloviny

Zubaři by mohli gel aplikovat rychle pomocí procesu podobného tomu, jak se dnes podávají fluoridové ošetření. Na rozdíl od konvenčních fluoridových produktů však nový gel neobsahuje fluorid. Místo toho je vyroben z proteinů navržených k reprodukci důležitých funkcí přirozených proteinů zapojených do vývoje skloviny během dětství. Po nanesení gelu na zub vytvoří tenký, ale odolný povlak, který proniká povrchem zubu a vyplňuje malé praskliny, póry a další poškozené oblasti. Tento povlak pak slouží jako rámec pro obnovu minerální struktury skloviny.

Materiál čerpá ionty vápníku a fosfátu ze slin a využívá je k řízené tvorbě nových minerálních krystalů. Tento proces je znám jako epitaxiální mineralizace. Jednoduše řečeno, nové krystaly rostou v souladu se stávající strukturou zubu, což jim umožňuje spojit se s přirozenou tkání pod nimi, místo aby tvořily samostatný, špatně organizovaný povlak. Podle výzkumníků tento organizovaný růst pomáhá opravenému povrchu obnovit jak mikroskopickou architekturu, tak fyzikální vlastnosti zdravé skloviny.

Možná léčba citlivých zubů

Materiál může také pomoci lidem s obnaženým dentinem. Dentin je měkčí vrstva pod sklovinou a může se stát obnaženým, když se sklovina opotřebuje nebo dásně ustoupí. Protože dentin obsahuje mikroskopické kanálky vedoucí k nervům zubu, může obnažení způsobit ostrou citlivost na teplo, chlad, sladkost nebo dotek. Když se gel aplikuje na obnažený dentin, může vytvořit vrstvu minerálů podobnou sklovině na povrchu. To by mohlo pomoci snížit citlivost zubů a zároveň vytvořit silnější povrch pro přilnutí zubních náhrad.

Proč je ztráta skloviny tak obtížně léčitelná

Poškození skloviny je jedním z hlavních faktorů za zubním kazem a dalšími zubními stavy, které postihují téměř 50 % světové populace. Těžké zubní onemocnění může vést k bolesti, infekci a ztrátě zubů. Špatné ústní zdraví bylo také spojováno s širšími zdravotními stavy, včetně diabetu a kardiovaskulárních onemocnění. Sklovina je tvrdý vnější kryt, který chrání zuby před tlakem, změnami teploty, kyselinami a každodenním opotřebením. Ačkoli je to nejtvrdší tkáň v lidském těle, sklovina neobsahuje živé buňky a nemůže se sama opravit, jakmile je ztracena. Stávající produkty, jako jsou fluoridové laky a remineralizační ošetření, mohou pomoci posílit zbývající sklovinu nebo snížit příznaky, ale nemohou efektivně nahradit původní strukturu skloviny.

Výzkumníci z Nottinghamu říkají, že jejich materiál by mohl nabídnout více obnovující možnost tím, že podporuje organizovaný růst minerálů, který se blízce podobá přirozené tkáni.

Obnovená sklovina odolává každodennímu stresu

Dr. Abshar Hasan, postdoktorandský výzkumný pracovník a hlavní autor studie, řekl: „Zubní sklovina má jedinečnou strukturu, která dává sklovině její pozoruhodné vlastnosti, které chrání naše zuby po celý život proti fyzickým, chemickým a tepelným vlivům. Když je náš materiál aplikován na demineralizovanou nebo erodovanou sklovinu, nebo obnažený dentin, materiál podporuje růst krystalů integrovaným a organizovaným způsobem, čímž obnovuje architekturu naší přirozené zdravé skloviny. Testovali jsme mechanické vlastnosti těchto regenerovaných tkání za podmínek simulujících ‚reálné situace‘, jako je čištění zubů, žvýkání a vystavení kyselým potravinám, a zjistili jsme, že regenerovaná sklovina se chová stejně jako zdravá sklovina.“

Výzkumníci testovali regenerovaný materiál za podmínek, které měly reprodukovat stresy, které zuby zažívají v každodenním životě. Ty zahrnovaly opakované čištění zubů, žvýkací síly a kontakt s kyselými potravinami, které mohou postupně rozpouštět sklovinu. Výsledky ukázaly, že obnovená tkáň vykazovala mechanické chování podobné zdravé přirozené sklovině, což naznačuje, že by mohla být dostatečně odolná pro praktické zubní použití.

Výzkumníci směřují k komercializaci

Profesor Alvaro Mata, vedoucí katedry biomedicínského inženýrství a biomateriálů, který vedl studii, řekl: „Jsme velmi nadšeni, protože technologie byla navržena s ohledem na klinika a pacienta. Je bezpečná, může být snadno a rychle aplikována a je škálovatelná. Také je technologie všestranná, což otevírá příležitost k překladu do několika typů produktů, které pomohou pacientům všech věkových kategorií trpících různými zubními problémy spojenými se ztrátou skloviny a obnaženým dentinem. Zahájili jsme tento proces s naší start-up společností Mintech-Bio a doufáme, že budeme mít první produkt na trhu do příštího roku; tato inovace by mohla brzy pomáhat pacientům po celém světě.“

Protože gel může být rychle aplikován a vyráběn ve velkém, vědci věří, že by mohl být nakonec začleněn do několika druhů zubních produktů. Možné aplikace by mohly zahrnovat profesionální ošetření pro erozi skloviny, produkty pro citlivé zuby a materiály navržené ke zlepšení odolnosti výplní nebo jiných náhrad. Tým začal pracovat na komercializaci prostřednictvím své start-up společnosti Mintech-Bio s cílem vyvinout počáteční produkt pro klinické použití.

Mohlo by vás zajímat

• Vědci oživili silné antibiotikum, které porazily superbakterie
• Vědci objevili, jak obezita může podněcovat Alzheimerovu chorobu
• Skryté riziko srdeční chlopně spojené s onemocněním dásní

Původní článek: Goodbye, cavities? New gel could regrow tooth enamel