infoDENt24.pl wielokrotnie informował o dokonaniach prof. Hyun Koo, który jest alfą i omegą, jeśli chodzi o bakteriobójcze właściwości nanocząsteczek, ale i on nie wie wszystkiego. W 2013 r. z zespołem prof. Hyun Koo rozpoczął współpracę dr Lizeng Gao. Za jego to sprawą rozpoczęto badania nad enzymatycznymi właściwościami nanocząsteczek. Była to dość oryginalna koncepcja, albowiem nanocząsteczki uznawane były za biologicznie i chemicznie bierne. Okazało się jednak, że pojedyncze cząstki żelaza doskonale pełnią rolę katalizatorów wspomagających reakcje utleniania.

Naukowcy zaczęli zatem badać w nowych warunkach procesy utlenienia nadtlenku wodoru - w celu pozyskania reaktywnych form tlenu, które unicestwiałyby szkodliwe bakterie.

Prof. Hyun Koo początkowo oponował, gdyż – jak wiadomo - reaktywne formy tlenu mogą nie tylko walczyć ze złem, ale także uszkadzać zdrowe tkanki.

Koncepcja dr. Lizenga Gao opierała się na słusznym założeniu, że aktywność nanocząstek zależy od pH. Pojedyncze molekuły nie wykazują aktywności katalitycznej w przypadku występowania neutralnego pH (6,5 – 7,0). To są przecież warunki charakteryzujące środowisko zdrowej jamy ustnej.

W momencie gdy pH ma odczyn kwasowy (a taka sytuacja powstaje wraz ze wzrostem aktywności bakterii powodujących próchnicę), nanocząsteczki żelaza bardzo się uaktywniają i inicjują procesy utlenienia nadtlenku wodoru, który produkuje reaktywne formy tlenu.

Rozpoczęto żmudną fazę testów in vitro. Okazało się, że do biofilmu wywołujących próchnicę Streptococcus mutans, ochoczo przywierają zaaplikowane nanocząstki żelaza. Molekuły te w łatwy sposób wchodzą w reakcję ze słabym roztworem nadtlenku wodoru (poniżej 1 proc.). W efekcie po 5 minutach ekspozycji ginie ponad 99,9 proc. S. mutans.

Naukowcy twierdzą, że ich metoda zapewnia ponad 5 tys. razy wyższą skuteczność niż w przypadku użycia samego nadtlenku wodoru.

Ustalono, iż optymalne rozwiązanie pojawia się wówczas gdy w pierwszej kolejności na 30 s nakłada się nanocząstki, a później, również przez 30 s, zapewnia ekspozycję nadtlenku wodoru. W ten sposób najskuteczniej następuje destrukcja macierzy biofilmu.

Podczas wielu badań gryzoniom podawano przez trzy tygodnie dwa razy dziennie nanocząsteczki i nadtlenek wodoru. Za każdym razem trwało to ok. jednej minuty. Okazało się, że ta grupa gryzoni miała zdecydowanie mniejsze problemy z próchnicą niż inne osobniki, którym aplikowano jedynie nadtlenek wodoru.

Naukowcy nie zaobserwowali negatywnego wpływu obu składników na zdrowe tkanki jamy ustnej.

Ważne jest i to, że eksperymentalna metoda, w powszechnym zastosowaniu nie pociąga za sobą wysokich nakładów finansowych.

Czytaj także: 
Nanocząsteczki - celny strzał w próchnicę
Walka z próchnicą w skali nano
Aparaty ortodontyczne z nanocząsteczkami srebra
Nanokompozyty tlenku grafenu będą rządzić w stomatologii?
Tytanowe nanocząsteczki zamieszają w implantach?

Więcej: news.upenn.edu