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La membrana innovatrice offre una soluzione possibile per il periodontitis

Periodontitis pregiudica quasi la metà delle età 30 degli Americani e più vecchio e nelle sue fasi avanzate, potrebbe piombo a perdita iniziale del dente o peggio. Gli studi recenti hanno indicato che il periodontitis potrebbe anche aumentare il rischio di malattia di cuore e di morbo di Alzheimer.

Un gruppo dei ricercatori del UCLA ha messo a punto i metodi che possono piombo alla terapia più efficace e più affidabile per la malattia peridentale -- quelli che promuovano rigenerazione del tessuto e dell'osso della gomma con le funzionalità biologiche e meccaniche che possono essere regolato in base al trattamento hanno bisogno di. Lo studio è pubblicato online in ACS nano.

Periodontitis è una malattia cronica e distruttiva che infiamma le gomme che circondano il dente e finalmente degrada la struttura che giudica il dente sul posto, formante le caselle infettate che piombo per disossare e la perdita del dente. I trattamenti correnti comprendono i metodi di infezione-combattimento; applicazione delle molecole che promuovono la crescita del tessuto, anche conosciuta come i fattori di crescita; e rigenerazione guida del tessuto, che è considerata il livello di cura ottimale per il trattamento del periodontitis.

La rigenerazione guida del tessuto, nel caso del periodontitis, comprende l'uso di una membrana o di una pellicola sottile che è collocata chirurgicamente fra la gomma infiammata ed il dente. Le membrane, che vengono nei moduli non biodegradabili e biodegradabili, sono destinate per agire non solo come barriere fra l'infezione e le gomme, ma anche come delivery system per le droghe, gli antibiotici ed i fattori di crescita al tessuto della gomma.

Purtroppo, i risultati da rigenerazione guida del tessuto sono contradditori. Le membrane correnti mancano della capacità di rigenerare direttamente il tessuto della gomma e non possono mantenere la loro struttura e stabilità una volta collocate nella bocca. La membrana anche non può supportare la consegna prolungata della droga, che è necessaria da contribuire a guarire il tessuto infettato della gomma. Per le membrane non biodegradabili, gli ambulatori multipli sono necessari eliminare la membrana dopo che tutte le droghe sono state rilasciate -- compromesso del trattamento curativo.

“Dato gli svantaggi della corrente con rigenerazione guida del tessuto, abbiamo veduto la necessità di sviluppare una nuova classe di membrane, che hanno beni di rigenerazione dell'osso e del tessuto con un rivestimento flessibile che può aderire ad un intervallo delle superfici biologiche,„ abbiamo detto il Dott. Alireza Moshaverinia, autore principale dello studio e assistente universitario di protesi dentaria al banco del UCLA dell'odontoiatria. “Egualmente abbiamo capito un modo prolungare la cronologia della consegna della droga, che è chiave per l'efficace ferita che guarisce.„

Il gruppo iniziato con un polimero approvato dalla FDA -- una molecola sintetica su grande scala comunemente usata nelle applicazioni biomediche. Poiché la superficie del polimero non è adatta ad aderenza delle cellule nel trattamento peridentale, i ricercatori hanno presentato un rivestimento di polydopamine -- un polimero che ha beni adesivi eccellenti e può fissare alle superfici nelle circostanze bagnate. L'altro vantaggio di usando un tal rivestimento è che accelera la rigenerazione dell'osso promuovendo la mineralizzazione di hydroxyapatite, che è il minerale che compone lo smalto dentario e l'osso.

Dopo l'identificazione della combinazione ottimale per la loro nuova membrana, i ricercatori hanno usato electrospinning per saldare il polimero con il rivestimento di polydopamine. Electrospinning è un metodo di produzione che fila simultaneamente due sostanze ad una velocità rapida con le cariche positive e negative e le fonde insieme per creare una sostanza. Per migliorare la superficie e le caratteristiche strutturali della loro nuova membrana, i ricercatori hanno usato i modelli della maglia metallica insieme con electrospinning per creare i reticoli differenti, o il micro-modello, simile alla superficie di garza o di una cialda.

“Creando un micro reticolo sulla superficie della membrana, ora possiamo localizzare l'aderenza delle cellule e manipolare la struttura della membrana,„ ha detto il co-cavo Paul Weiss autore, presidenza presidenziale del UC e professore distinto di chimica e la biochimica, la bioingegneria e scienza dei materiali e costruire al UCLA. “Potevamo imitare la struttura complessa del tessuto peridentale e, una volta collocata, la nostra membrana complementa la funzione biologica corretta da ogni lato.„

Per verificare la sicurezza ed il risparmio di temi della loro nuova membrana, i ricercatori hanno iniettato i modelli del ratto con le cellule staminali umane gengivale-derivate e le cellule staminali peridentali umane del legamento. Dopo otto settimane di valutazione della degradazione delle membrane e della risposta del tessuto, hanno osservato che la membrana modellata e polydopamine-rivestita del polimero ha avuta livelli elevati di guadagno dell'osso una volta confrontata ai modelli senza la membrana o una membrana senza il rivestimento.

Per essere adatte a una vasta gamma di applicazioni mediche e dentarie, i ricercatori egualmente hanno capito un modo regolare la velocità a cui le loro membrane si sono degradate una volta inserite nei loro modelli. Hanno fatto questo mediante l'aggiunta e la sottrazione degli agenti ossidativi differenti o usando le basi più leggere del polimero prima di passare con il trattamento electrospinning. La capacità di girare la degradazione valuta su o giù dell'ha aiutato i ricercatori a gestire la sincronizzazione della consegna delle droghe alle aree desiderate.

“Abbiamo determinato che le nostre membrane potevano rallentare l'infezione peridentale, promuovere l'osso e la rigenerazione del tessuto e restare sul posto abbastanza lungamente per prolungare la consegna delle droghe utili,„ Moshaverinia abbiamo detto. “Vediamo questa applicazione espanderci oltre il trattamento di periodontitis ad altre aree che hanno bisogno della terapeutica curativa e prolungata accelerata della ferita della droga della consegna.„

I punti seguenti dei ricercatori sono di valutare se le loro membrane possono consegnare le celle con i fattori di crescita in presenza o assenza di cellule staminali.