Сотрудники химико-биологического кластера ИТМО разработали зубную пасту с механо-бактерицидным эффектом, которая в два раза лучше удаляет бактериальную биопленку с поверхности зубов, сообщает пресс-служба РНФ.
Обычные зубные пасты содержат антисептики, которые не совсем безопасны для человека, так как реактивные соединения повышают антибиотикорезистентность полости рта и организма в целом. Альтернативой антисептикам могут служить зубные пасты с механо-бактерицидным эффектом. В них содержатся анизотропные частицы. Благодаря измененной форме анизотропные частицы не только убивают бактерии, но и воздействуют на их стенки — растягивают и разрывают их, убирая причину возникновения кариеса.
Для создания пасту с механо-бактерицидным эффектом сотрудники ИТМО разработали и синтезировали четыре новые формы анизотропных частиц на основе карбоната кальция. Безопасное для человека сырье уже широко используется в стоматологии.
«Несмотря на то, что карбонат кальция давно используется в стоматологии, раньше никто не задумывался об изменении его формы в зубной пасте. Другими словами, это химическое соединение всегда было аморфным и больше предназначалось для полировки зубной эмали. Созданные нами новые формы карбоната кальция показали высокую антибактериальную активность. При столкновении с бактериальной стенкой они нарушают ее целостность и оказывают бактерицидный эффект», — пояснила автор исследования Лариса Протасюк.
На создание искусственных форм для зубных паст ученых вдохновили природные механизмы — например, крылья стрекоз, которые покрыты наношипами, которые препятствуют развитию бактериальных биопленок. Химики добавили ионы магния к кристаллам карбоната кальция и разработали четыре новые формы — кубы, палочки, сферы и шипастые сферы («ежики»).
Оказалось, что разные формы по-разному удаляют бактериальную биопленку. Поэтому сначала исследователи оценили, как разные формы убивают бактерии. Лучше всего проявили себя частицы в форме ежиков и палочек, но исследователи также продолжили изучать оставшиеся формы.
Эффективность зубной пасты с механо-бактерицидным эффектом ученые отследили и в испытаниях «вне пробирки» — на настоящих зубах. Карбонат кальция в форме ежиков и палочек убил бактерии на поверхности зубов на 93% лучше и удалил биопленку почти в два раза эффективнее аморфной формы (более 210% для формы палочек, кубов и ежиков).
За счет механо-бактерицидного эффекта ученые хотят снизить концентрацию антисептиков в зубных пастах, что в свою очередь уменьшит вероятность возникновения токсичности и других побочных эффектов. Анизотропные частицы не вредны для эмали зубов и биосовместимы с эпителиальными клетками.
«Разработанные формы помогают бороться с бактериями, оказывая бактерицидный эффект, и биопленкой, которая присутствуют не только на поверхности зубов. Например, с их помощью возможно будет очистить мочевые катетеры или воду, так как использование карбоната кальция в организме человека одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов», — добавила Лариса Протасюк.
Пять полезных гаджетов для поддержания здоровья зубов
Пять заблуждений о стоматологии, в которые пора перестать верить