Wetenschappers hebben een nanomateriaal met antibacteriële eigenschappen verwerkt in composiet vulmateriaal. Dit nieuwe vulmateriaal kan het opnieuw optreden van tandholten, veroorzaakt door virulente bacteriën, effectief voorkomen.
Tandbederf (Zogenaamde tandheelkundige gaatjes of tandcariës) is een veel voorkomende en wijdverbreide bacteriële ziekte bij schoolgaande kinderen en volwassenen. Virulente bacteriën zoals Streptococcus mutans hopen zich op op het oppervlak van de tand en beginnen harde weefsels op te lossen. Zodra bacteriën zich op het tandoppervlak vestigen, leidt dit tot secundair (of terugkerend) tandbederf aan de randen van de tand vulling vanwege de productie van zuur door bacteriën die gaatjes veroorzaken die zich nu op het grensvlak van de tandvulling en de tand bevinden. Tandbederf veroorzaakt door bacteriën is verantwoordelijk voor het falen van tandheelkundig restauratiemateriaal dat jaarlijks 100 miljoen patiënten treft. Terugkerende tandholten en tandbederf leiden tot tandextractie en wortelkanaalbehandelingen.
Vroeger werden amalgaamvullingen bestaande uit metaallegeringen gebruikt voor tandheelkundige restauraties. Deze vullingen hadden wel wat antibacteriële effect, maar had ook nadelen van vaste kleur, kwiktoxiciteit en gebrek aan hechting aan de tand. Nu worden composietharsen gebruikt in tandheelkundige restauratiematerialen, maar ze missen antibacteriële eigenschappen, wat een groot nadeel is. Ook beïnvloedt de geleidelijke afgifte van oplosbare middelen uit de hars hun mechanische eigenschappen, wat resulteert in een poreuze of zwakke hars. Veel van de geteste combinatiematerialen zijn in de tijd beperkt en kunnen ook giftig zijn voor aangrenzende weefsels, vooral omdat ze een hoge dosering vereisen. Op hars gebaseerde composietvullingen die bacteriële remmende activiteit vertonen, kunnen de ontwikkeling van wijdverbreide mondziekten zoals tandbederf afremmen.
In een op 28 mei gepubliceerde studie in ACS toegepaste materialen en interfaces, beschrijven onderzoekers een nieuw verbeterd materiaal met intrinsiek krachtige antibacteriële eigenschappen dat kan worden gebruikt voor nieuwe tandvullingen om terugkerend tandbederf te voorkomen. Hetzelfde team van onderzoekers had in hun eerdere werk ontdekt dat de zelfassemblerende bouwsteen Fmoc-pentafluro-L-fenylalanine-OH (Fmoc) krachtige antibacteriële en ook ontstekingsremmende eigenschappen heeft. En het bevat zowel functionele als structurele subonderdelen. In de huidige studie hebben onderzoekers Fmoc-nanoassemblages functioneel opgenomen in op hars gebaseerd tandheelkundig composietmateriaal met behulp van nieuwe methoden die door hen zijn ontwikkeld.
De antibacteriële eigenschappen van dit nieuwe vulmateriaal werden vervolgens geëvalueerd. Onderzoekers analyseerden ook de mechanische sterkte, optische eigenschappen en biocompatibiliteit. Wanneer composieten op harsbasis worden toegevoegd met antibacteriële nano-assemblages, krijgt het het vermogen om de groei en levensvatbaarheid van bacteriën te remmen en te belemmeren. Het nieuwe materiaal was niet-toxisch en de mechanische of optische eigenschappen van de nano-assemblages blijven onaangetast door de integratie. De antibacteriële activiteit tegen bacteriën S mutans vereiste een zeer lage dosering van het nieuwe materiaal.
De huidige studie demonstreert de antibacteriële activiteit van Fmoc-nanoassemblages en de functionele integratie ervan in tandharscomposietvulling om een biocompatibel met harscomposiet samengesmolten materiaal te ontwikkelen. Het nieuwe vulmateriaal ziet er prettig uit, is mechanisch stijf, heeft een hoge zuiverheid, is goedkoop en kan gemakkelijk worden ingebed in vulmateriaal op harsbasis.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
Schnaider, L. et al. 2019. Verbeterde antibacteriële composietmaterialen met nanomontage. ACS Toegepaste Materialen & Interfaces. 11 (24). https://doi.org/10.1021/acsami.9b02839
