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 (ook wel cariës genoemd ) is een veelvoorkomende bacteriële aandoening bij schoolgaande kinderen en volwassenen. Virulente bacteriën zoals Streptococcus mutans hopen zich op het tandoppervlak op en beginnen het harde weefsel aan te tasten. Zodra de bacteriën zich op het tandoppervlak hebben gevestigd, leidt dit tot secundair (of terugkerend) tandbederf aan de randen van vullingen . Dit komt door de zuurproductie van de cariësveroorzakende bacteriën die zich nu in de raakvlakken tussen de vulling en de tand bevinden. Door bacteriën veroorzaakt tandbederf is verantwoordelijk voor het falen van tandrestauraties en treft jaarlijks 100 miljoen patiënten. Terugkerend tandbederf leidt tot tandextractie en wortelkanaalbehandelingen.
Vroeger werden amalgaamvullingen, bestaande uit metaallegeringen, gebruikt voor tandrestauraties. Deze vullingen hadden weliswaar een antibacteriële werking, maar ook nadelen zoals een effen kleur, kwikvergiftiging en een gebrek aan hechting aan de tand. Tegenwoordig worden composietharsen gebruikt in tandrestauratiematerialen, maar deze missen antibacteriële eigenschappen, wat een groot nadeel is. Bovendien beïnvloedt de geleidelijke afgifte van oplosbare stoffen uit de hars de mechanische eigenschappen, wat resulteert in een poreuze of zwakke hars. Veel van de geteste combinatiematerialen hebben een beperkte houdbaarheid en kunnen bovendien giftig zijn voor omliggende weefsels, vooral omdat ze in hoge doseringen moeten worden aangebracht. Composietvullingen op basis van hars met een bacterieremmende werking kunnen de ontwikkeling van veelvoorkomende mondziekten zoals cariës tegengaan.
In een studie die op 28 mei in ACS Applied Materials and Interfaces werd gepubliceerd , beschrijven onderzoekers een nieuw, verbeterd materiaal met intrinsiek krachtige antibacteriële eigenschappen. Dit materiaal kan worden gebruikt voor nieuwe tandvullingen om terugkerend tandbederf te voorkomen. Hetzelfde onderzoeksteam had in eerder werk ontdekt dat de zelfassemblerende bouwsteen Fmoc-pentafluor-L-fenylalanine-OH (Fmoc) krachtige antibacteriële en ontstekingsremmende eigenschappen bezit. Bovendien bevat het zowel functionele als structurele onderdelen. In de huidige studie hebben de onderzoekers Fmoc-nanoassemblages functioneel geïntegreerd in een op hars gebaseerd tandheelkundig composietmateriaal met behulp van door hen ontwikkelde nieuwe methoden.
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 verrijkt met antibacteriële nanoassemblages, krijgen ze 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 nanoassemblages bleven onveranderd door de integratie. Voor de antibacteriële werking tegen de bacterie S. mutans was slechts een zeer lage dosering van het nieuwe materiaal nodig.
De huidige studie toont de antibacteriële activiteit van Fmoc-nanoassemblages aan en de functionele integratie ervan in tandheelkundige composietvullingen om een biocompatibel composietmateriaal te ontwikkelen. Het nieuwe vulmateriaal ziet er aantrekkelijk uit, is mechanisch sterk, heeft een hoge zuiverheid, is goedkoop en kan gemakkelijk in harsgebaseerde vulmaterialen worden verwerkt.
***
{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, met nanoassemblages geïntegreerde antibacteriële composietmaterialen. ACS Applied Materials & Interfaces. 11 (24). https://doi.org/10.1021/acsami.9b02839
