纳米钻石可改善根管治疗后的效果

纳米钻石可改善根管治疗后的效果

研究表明，微小粒子能够增强填充牙齿的材料并防止感染。加州大学洛杉矶分校牙科学院的研究人员已经发现，使用纳米钻石可增强根管治疗过程中用于填充牙齿的材料，并显著改善患者的治疗效果。研究论文发表在《ACS纳米》（ACS Nano.）杂志上。

纳米金刚石是一些比人头发的厚度小很多倍的细小颗粒。它们在金刚石的开采和精炼过程中以副产物的形成出现，并已被广泛研究用于多种应用，包括牙科、成像、治疗癌症和再生医学。

在美国每年有超过1500万例根管治疗病例。牙医的目的是从被感染的牙髓中保存牙齿，牙髓是牙齿的一部分，包括血管和神经组织。在根管治疗过程中，牙医去除发炎牙髓并填充杜仲胶，一种聚合物材料。它不会在体内发生反应，但一些程序不能完全消除感染，残留的感染会导致牙齿缺失。此外，传统的牙胶有一定的缺点，抵御感染的能力有限和缺乏最佳刚性。

为了解决这些问题，加州大学洛杉矶分校研究人员开发并测试了两种强化杜仲胶。一种材料是利用纳米金刚石进行强化，另一种是对已添加抗生素的材料进行纳米金刚石的增强。

研究的共同作者，加州大学洛杉矶分校牙科学生Adelheid Nerisa Limansubroto和Sue Vin Kim，通过填充实际的人类牙齿对第一种类型的增强杜仲胶进行了评估。利用放射成像方法和标准显微计算机断层扫描(CT成像)，他们证明纳米钻石强化的杜仲胶可以用来进行根管填充。与常规制剂类似，使用纳米钻石增强材料时根管内还存在微小的间隙，这可能导致细菌生长，然而CT成像显示强化的牙胶能够同传统的杜仲胶一样有效地填满这些空间。

“验证这种新型材料是将纳米钻石加强型牙胶推向临床实验的坚实基础。”该研究的资深作者、口腔生物学医学教授、加州大学洛杉矶分校重建生物技术Jane和Jerry Weintraub中心主任Ho说。

在研究的第二阶段，科学家们检验了装有阿莫西林的纳米金刚石。阿莫西林是一种广谱抗生素，有助于防止感染。 这种药物加强的纳米金刚石与牙胶结合时，能够有效阻止细菌的生长。

“纳米钻石加强型牙胶结合了许多理想性能，包括大幅改进机械性能和对抗根管内细菌感染的能力。” Ho主任实验室的博士后Dong-Keun Lee说。

“通过他们的聪敏才智和协作，HO教授的团队准备改变牙科实行的方式，”加州大学洛杉矶分校牙学院院长No-Hee Park教授说。

在接下来的两年里，该研究小组计划优化纳米钻石加强型牙胶的配方并在加州大学洛杉矶分校开始临床试验。

参与这项研究的人员来自材料科学、纳米技术、药物传输、毒理学、口腔放射学、牙髓病学、微生物学等不同领域。Ho教授也是生物工程教授、加州大学洛杉矶分校Jonsson综合癌症中心和加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的成员。该研究的其他作者是加州大学洛杉矶分校生物工程学系和加州大学洛杉矶分校牙学院的Albert Yen；以及加州大学洛杉矶分校牙学院的Akrivoula Soundia，Yong Kim，Wenyuan Shi，Christine Hong教授， Sotirios Tetradis教授， Cun-Yu Wang教授，Mo Kang教授和 No-Hee Park教授。

美国国家科学基金会、美国国家癌症研究所、Wallace H. Coulter基金会、自动化和筛选实验室协会、V癌症研究基金会和美国贝克曼库尔特生命科学资助了这项研究。