Бриллианты – это драгоценные камни, используемые в ювелирных и промышленных целях. Но в недалеком будущем алмазные наночастицы или наноалмазы (НА) могут способствовать здоровью полости рта.
Заболевания полости рта, такие как кариес (кариес), заболевание десен и грибковые инфекции, являются серьезными глобальными проблемами здравоохранения, на которые ежегодно тратятся миллионы долларов. Сложные микробные сообщества, обычно возникающие в результате прикрепления болезнетворных бактерий и грибков к поверхности зубов и формирования сообществ биопленок, являются основными причинами инфекций. Национальный институт здоровья заявляет, что от 65 до 80 процентов всех инфекций человека вызваны биопленками.
В статье журнала Biomaterials Science под названием "Ингибирование биопленок в патогенных микроорганизмах полости рта наноалмазами," Ученые инженерного факультета и стоматологического факультета Гонконгского университета (HKU) впервые выявили ингибирующее действие наноалмазов под высоким давлением и высокой температурой (HPHT) на патогенные биопленки полости рта.
Соруководители исследования д-р. Чу Чжицинь, доцент кафедры электротехники и электроники, и д-р. Прасанна Нилакантан, доцент кафедры эндодонтии, сообщает, что ND работают как эффективный агент против свободно плавающих клеток (планктонных клеток) и прикрепленных клеток (биопленки) бактерий и грибов, которые имеют большое значение при инфекциях полости рта и системных инфекциях. В частности, они раскрыли роль НА в ингибировании образования биопленок и их разрушающее действие на предварительно сформированные биопленки у нескольких выбранных орально и системно важных организмов.
Кариесом зубов страдают более 3 миллиардов человек (48% населения) во всем мире. Они вызваны преобладанием кислотообразующих бактерий, которые образуют биопленки на поверхности зубов. Streptococcus mutans (S. mutans), грамположительная бактерия, считается решающей для начала этого заболевания. Заболевание пародонта (десен), которое является шестым по распространенности заболеванием у людей, с глобальной распространенностью 11.2%, вызывается Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis), грамотрицательная бактерия. Примечательно, что микробный дисбактериоз в полости рта был связан с системными заболеваниями, такими как ожирение, болезнь Альцгеймера и сердечно-сосудистые заболевания. Эти микробиологические препараты демонстрируют высокую устойчивость к обычным антибиотикам, и их альтернативы, включая нанотехнологии, интенсивно исследуются для обеспечения более эффективных терапевтических средств.
Более того, грибковые инфекции, еще одно серьезное заболевание полости рта с признанной клинической значимостью, не претерпели прогресса в разработке терапевтических препаратов за последние несколько десятилетий.
"Наноматериалы – горячая тема в современном материаловедении, поскольку эти сверхмалые частицы могут эффективно проникать в микроорганизмы, а также могут использоваться для переноса самых разных лекарств. Наше исследование показало, что эти сверхмалые наноалмазы могут манипулировать генетическими механизмами патогенов и предотвращать их прикрепление к любой поверхности, тем самым подавляя образование биопленок в полости рта," объяснил доктор. Чу и доктор. Neelakantan.
"Результаты этого захватывающего исследования продемонстрировали большой потенциал ND в качестве альтернативной терапевтической платформы для профилактики и лечения инфекций полости рта. ND обладают многими многообещающими характеристиками, включая превосходную биосовместимость и гибкость поверхности. Также доказано, что они очень безопасны для человека. Наша работа будет способствовать лучшему механистическому пониманию НБ в отношении патогенов полости рта, открывая путь для их клинического и трансляционного применения," они добавили.
Эти знания и влияние НБ также можно использовать для предотвращения других опасных для жизни инфекций в организме, в частности, в качестве противогрибковых препаратов, для тех, кто уязвим к грибковым инфекциям, включая очень старых и очень молодых людей, а также тех, кто имеет ослабленный иммунитет из-за таких заболеваний, как как ВИЧ-инфекция и диабет, хронические потребители стероидов и больные раком, проходящие химиотерапию. Поскольку клетки грибов очень похожи на клетки человека, разработка противогрибковых средств, не вредных для человека, всегда была серьезной проблемой.