洛杉矶加州大学 多功能牙周膜通过外科手术插入受影响的牙龈和牙齿之间的袋中
这种新的膜显示出保护该部位免受进一步感染，并有助于骨骼再生
学分:加州大学洛杉矶分校牙科学院 牙周炎影响着近一半30岁及以上的美国人，在其晚期，它可能导致早期牙齿脱落或更糟
最近的研究表明，牙周炎也会增加患心脏病和老年痴呆症的风险
加州大学洛杉矶分校的一组研究人员开发了可能导致更有效和更可靠的牙周病治疗方法——那些促进牙龈炎症和骨再生的方法，其生物和机械特性可以根据治疗需要进行调整
这项研究发表在美国化学学会纳米在线
牙周炎是一种慢性破坏性疾病，它会使牙齿周围的牙龈发炎，最终使牙齿固定结构退化，形成感染的牙袋，导致骨质和牙齿脱落
目前的治疗方法包括抗感染方法；应用促进组织生长的分子，也称为生长因子；和引导组织再生，这被认为是治疗牙周炎的最佳护理标准
在牙周炎的情况下，引导组织再生包括使用膜或薄膜，其通过手术放置在发炎的牙龈和牙齿之间
膜有不可生物降解和可生物降解两种形式，不仅可以作为感染和牙龈之间的屏障，还可以作为药物、抗生素和生长因子向牙龈组织的输送系统
不幸的是，引导组织再生的结果不一致
目前的膜缺乏直接再生牙龈组织的能力，并且当置于口腔中时不能保持其结构和稳定性
这种膜也不能支持长时间的药物输送，而药物输送是帮助治愈被感染的牙龈组织所必需的
对于不可生物降解的膜，在任何药物释放后都需要进行多次手术来移除膜，从而影响愈合过程
“鉴于目前引导组织再生的缺点，我们认为有必要开发一种新的膜，这种膜具有组织和骨再生的特性，以及可以粘附在一系列生物表面的柔性涂层，”Dr
该研究的第一作者、加州大学洛杉矶分校牙科学院修复学助理教授阿里雷扎·莫沙夫里尼亚说
“我们还找到了延长药物输送时间的方法，这是伤口有效愈合的关键
" 该团队从美国食品和药物管理局批准的聚合物开始——一种通常用于生物医学应用的大规模合成分子
因为聚合物的表面不适合牙周治疗中的细胞粘附，研究人员引入了聚多巴胺涂层——一种具有优异粘附性能的聚合物，可以在潮湿条件下附着在表面
使用这种涂层的另一个好处是，它通过促进羟基磷灰石的矿化来加速骨再生，羟基磷灰石是构成牙釉质和骨的矿物质
在确定了新膜的最佳组合后，研究人员使用静电纺丝将聚合物与聚多巴胺涂层结合在一起
静电纺丝是一种生产方法，它以快速的速度同时旋转两种带正电荷和负电荷的物质，并将它们融合在一起形成一种物质
为了改善新薄膜的表面和结构特征，研究人员将金属网模板与静电纺丝结合起来，创造出不同的图案或微图案，类似于纱布或华夫饼的表面
“通过在膜表面创造一个微小的图案，我们现在能够定位细胞粘附并操纵膜的结构，”合著者保罗·韦斯说，他是加州大学洛杉矶分校的校长兼化学和生物化学、生物工程和材料科学与工程的杰出教授
“我们能够模仿牙周组织的复杂结构，当放置时，我们的膜补充了每一侧的正确生物功能
" 为了测试新膜的安全性和有效性，研究人员给大鼠模型注射了牙龈来源的人类干细胞和人类牙周膜干细胞
经过八周对膜降解和组织反应的评估，他们观察到，与没有膜或没有膜的模型相比，图案化的、涂有聚多巴胺的聚合物膜具有更高水平的骨增长
为了适应广泛的医疗和牙科应用，研究人员还想出了一种方法来调节插入模型后膜降解的速度
他们通过添加和减少不同的氧化剂或使用较轻的聚合物碱，然后进行静电纺丝工艺来实现这一点
提高或降低降解速率的能力有助于研究人员控制药物输送到所需区域的时间
“我们已经确定，我们的膜能够减缓牙周感染，促进骨骼和组织再生，并在适当的位置停留足够长的时间，以延长有用药物的输送，”莫沙夫里尼亚说
“我们看到这种应用从牙周炎治疗扩展到其他需要加速伤口愈合和延长药物输送治疗的领域
" 研究人员的下一步是评估他们的膜是否能在有或没有干细胞的情况下输送含有生长因子的细胞
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