Bomba, detonacja i reakcja łańcuchowa. Oto nowa metoda walki z próchnicą
Biofilmy lub inaczej, błony biologiczne to wielokomórkowe struktury bakterii. Posiadają doskonałą przyczepność do różnych powierzchni i otoczkę składającą się z substancji organicznych i nieorganicznych, produkowanych bakterie. Oprócz tego są głównym źródłem wielu trudnych do wyleczenia infekcji zębów i stanowią ogromne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Naukowcy i lekarze nie ustają w wysiłkach, by opracować skuteczne metody usuwania szkodliwych mikroorganizmów i biofilmu.
Właśnie opublikowano wyniki badań, które dają nadzieję na osiągnięcie przewagi nad prześladującymi nasze uzębienie bakteriami. Zaproponowane rozwiązanie zakłada użycie mikrobomb detonowanych ultradźwiękami, które mają niszczyć bakterie powodujące próchnicę zębów. Jak ma to działać w praktyce? Bomby, czyli maleńkie kapsułki zawierające substancje chemiczne są traktowane falami ultradźwiękowymi emitowanymi przez specjalną szczoteczkę do zębów, co prowadzi do ich otwarcia. Uwolnione substancje niszczą warstwy bakterii, takie jak te znajdujące się na szkliwie zębów.
Ultradźwięki i mikrobomby
Ultradźwięki mają bowiem ciekawą właściwość. Mogą powodować, że niektóre ciecze, do których należy m.in. perfluoroheksan (PFH), gwałtownie się rozszerzają i zamieniają w gaz. Do tej pory niektórzy naukowcy badali zastosowanie maleńkich biodegradowalnych kapsułek zawierających te płyny do dostarczania leków do organizmu lub do usuwania guzów nowotworowych.
Teraz Xian-Zheng Zhang z Uniwersytetu Wuhan w Chinach i jego zespół opracowali kapsułki zawierające PFH przeznaczone do niszczenia biofilmów, czyli skupisk drobnoustrojów, które żerują na naszych zębach i są częstą przyczyną próchnicy zębów i infekcji.
Kapsułki, o których mowa, są wielkości mikrometra, które Zhang i jego zespół nazwali mikrobombami, zawierają cząsteczki nadtlenku wapnia, żelaza i kwasu garbnikowego. Po uderzeniu ultradźwiękami następuje rozpad mikrobomb, co wyzwala reakcję łańcuchową, która przekształca nadtlenek wapnia w nadtlenek wodoru, który niszczy struktury bakterii.
Do detonacji kapsułek można wykorzystać ultradźwiękowe szczoteczki do zębów, które wytwarzają dźwięki o wysokiej częstotliwości powyżej ludzkiego progu słyszalności. Aby przetestować ich skuteczność, Zhang i jego zespół potraktowali biofilmy pochodzące z ludzkiej śliny mikrobombami i ultradźwiękami. Okazało się, że żadne bakterie powodujące próchnicę nie przetrwały.
Zęby szczurów potwierdzają skuteczność nowej metody
Następnie naukowcy przystąpili do prób ze szczurami i ich uzębieniem. Gryzonie, które miały na swych zębach płytkę nazębną i brały udział w badaniu, mogły cieszyć się przez trzy tygodnie nie lada opieka higieniczną. W ramach niej naukowcy nakładali na ich uzębienie pastę do zębów zawierającą mikrobomby i czyścili je ultradźwiękową szczoteczką do zębów. W tym samym czasie, dwie inne grupy szczurów otrzymywały zwykły doustny środek antyseptyczny lub w ogóle nie były leczone. Okazało się, że po upływie trzech tygodni, grupa, której podawano pastę z mikrokapsułkami, miała najmniej uszkodzeń szkliwa i ubytków.
Po tak obiecujących wynikach nie pozostaje nam nic innego, jak tylko czekać na to, aż nowatorska metoda zostanie pomyślnie przetestowana na ludzkim uzębieniu i jak najszybciej trafi do powszechnego użytku. Zwłaszcza że zastosowanie takich mikrobomb do niszczenia struktur bakterii mogłoby okazać się bardzo przydatne do walki z bakteriami w innych trudno dostępnych miejscach, wewnątrz ludzkiego ciała.
