2023. 10. 02. - 09:20
A jövő fogászati implantátumait nanogyémántok segíthetik?
A csontnövekedés és a fogászati implantátumok tartósságának elősegítésére nanogyémántok is felhasználhatók – mutattak rá a Kaliforniai Egyetem kutatói.
Az ékszereknél használt gyémántok alkalmazhatók a csontnövekedés és a fogászati implantátumok tartósságának elősegítésére, méghozzá jóval kisebb mennyiségben – derült ki a Los Angelesi Kaliforniai Egyetem új tanulmányából.
A nanogyémántok - amelyek a hagyományos bányászati és finomítási műveletek melléktermékeiként jönnek létre – nagyjából 4-5 nanométer átmérőjűek és apró futballlabdákra hasonlítanak.
A UCLA Fogorvosi Iskola, az UCLA Biomérnöki Tanszék és a Northwestern Egyetem tudósai, valamint a japán NanoCarbon Research Institute munkatársai a jelek szerint módszert találhattak arra, hogy ezeket a csontnövekedés javítására és az oszteonekrózis elleni küzdelemre használják - amely egy potenciálisan legyengítő betegség. A csökkent véráramlás miatt a csontok leépülnek.
Amennyiben az oszteonekrózis érinti az állkapcsot, megakadályozhatja az embert az étkezésben és a beszédben; ha az ízületek közelében fordul elő, korlátozhatja vagy kizárhatja a mozgást.
A jövő fogászati implantátumait nanogyémántok segíthetik?
A csontvesztés az implantátumok, például ízületek vagy fogak mentén is előfordul, ami az implantátumok kilazulásához vagy meghibásodásához vezet.
Az implantátum meghibásodása további beavatkozásokat tesz szükségessé, amelyek fájdalmasak és költségesek lehetnek, ráadásul veszélyeztethetik a páciens implantátummal megszerzett funkcióját.
A kihívások súlyosbodnak, ha a betegség a szájban jelentkezik. Itt ugyanis korlátozott számú helyi csont áll rendelkezésre, amely felhasználható a protézis fog rögzítésére – ez funkcionális és esztétikai okokból egyaránt kulcsfontosságú szempont.
A jellemzően költséges és időigényes csontjavító műveletek során az orvosok invazív műtéten keresztül szivacsot helyeznek be, hogy helyileg adják be a csontnövekedést elősegítő fehérjéket, például a csont morfogén fehérjét.
A Journal of Dental Research szaklapban megjelent tanulmány – amelyet dr. Dean Ho, az orális biológia és orvostudomány professzora, valamint az UCLA Fogorvosi Iskola Jane and Jerry Weintraub Rekonstruktív Biotechnológiai Központ társigazgatója vezetett – részletesen beszámol arról: Ho csapata felfedezte, hogy a nanogyémántok felhasználása e fehérjék szállítására hatékonyabb lehet, mint a hagyományos megközelítések.
A tanulmány megállapította, hogy az emberi szem számára láthatatlan nanogyémántok gyorsan kötődnek mind a csont morfogenetikai fehérjéhez, mind a fibroblaszt növekedési faktorhoz, ami azt mutatja, hogy a fehérjék egyidejűleg szállíthatók egyetlen hordozóval.
A gyémántok egyedi felülete lehetővé teszi a fehérjék lassúbb szállítását, ami megoldja az érintett terület hosszabb távú kezelését. Ezenkívül a nanogyémántok nem invazív módon is beadhatók, például injekcióval vagy szájöblítéssel.
„Számos átfogó vizsgálatot végeztünk, sejt- és állatmodelleken egyaránt, a nanogyémánt részecskék biztonságát vizsgálva -
mondta Laura Moore, a tanulmány első szerzője, orvostanhallgató, Ph.D. diák a Northwestern Egyetemről, dr. Ho mentoráltja. -
A kezdeti vizsgálatok azt mutatják, hogy jól tolerálhatók, ami tovább növeli potenciáljukat fogászati és csontjavító alkalmazásokban.”
„A nanogyémántok sokoldalú platformok – jegyezte meg Ho, aki egyben biomérnök professzor, valamint a Jonsson Comprehensive Cancer Center és a California NanoSystems Intézet tagja. - Mivel a nanogyémántok hasznosak a terápia ilyen széles skálájának megvalósításában, hatással lehetnek a száj-, állcsont- és ortopédiai sebészet számos más aspektusára, valamint a regeneratív gyógyászatra.”
Ho csapata korábban kimutatta, hogy a nanogyémántok preklinikai modellekben hatékonyak a rák többféle formájának kezelésében.
Mivel az oszteonekrózis a kemoterápia mellékhatása lehet, a kutatócsoport úgy döntött, megvizsgálja, hogy a nanogyémántok segíthetnek-e a csontvesztés kezelésében is. Az új tanulmány eredményei utat nyithatnak ezen sokoldalú anyag felhasználására a gyógyszerszállítás, a regeneratív gyógyászat és más területeken felmerülő, számos kihívás kezelésére.
A felfedezés megalapozza a nanotechnológia jövőjét a fogászatban, az ortopédiában és az orvostudomány más területein – hangsúlyozta dr. No-Hee Park, a Fogorvosi Iskola dékánja.
L.A.
