Вы чистите зубы дважды в день, плюётесь ополаскивателем и всё равно каждый год слышите от стоматолога: «Надо сверлить, с вас миллион денег». Знакомо? А что, если однажды можно будет забыть о бормашине?
В 2022 году ВОЗ сообщала, что 2 млрд взрослых и 514 млн детей страдают от кариеса. Пока вы листаете бесконечные шортсы или присматриваете новый смартфон, у многих людей (возможно и у вас) тихо портится эмаль под воздействием кислотных бактерий.
И проблема действительно серьёзная. По прогнозам той же ВОЗ, ситуация может улучшиться только при условии своевременной профилактики (ну, сладкого меньше есть, например).
theAwkwardYeti
Но надежда есть: учёные из Воронежского государственного университета (ВГУ) во главе с Павлом Серединым совместно с зарубежными коллегами придумали нанокомпозитное покрытие — тонкую наноплёнку, которая покрывает зубы и защищает их от кариеса.
Почему кариес всех достал
Итак, кариес — это медленно прогрессирующий процесс разрушения твёрдых тканей зуба. Бактерии на зубах (например, Streptococcus mutans) перерабатывают остатки сладкого во что‑то вроде кислоты, которая и разъедает эмаль.
При этом эмаль — между прочим, самая твёрдая ткань организма — начинает деминерализовываться (в ней разрушается минерал, гидроксиапатит, который и обеспечивает твёрдость) уже при pH около 4,5.
pH — водородный показатель среды, или показатель кислотности. Проще говоря, показывает, чего больше в среде — кислоты или щелочи.
Miradent Research
В начальной стадии кариеса на эмали появляется белое пятнышко (место деминерализации), а при отсутствии лечения в дальнейшем образуется полость в эмали и дентине (ткань, которая находится под эмалью).
Лечение обходится в миллиарды рублей в год. И нет, зубная паста — не панацея. А текущие средства, вроде фторлаков и защитных гелей, хоть и спасают эмаль от частичного разрушения, но имеют слабые места: они смываются за пару дней, не умеют убивать микробов и не всегда ложатся ровно.
vk.com
Задача ясна: нужен материал, который и восстановит утраченный минерал, и не даст бактериям пролезть под щит. Именно такую комбинацию свойств предоставили воронежские исследователи.
Новая наноплёнка
Так вот, учёные из ВГУ разработали нанокомпозитное покрытие на основе двух натуральных компонентов. Первый — производные хинолина, органические соединения, которые используют в антибиотиках и противомалярийных препаратах.
Здесь они играют роль убийцы бактерий (а ещё они способны легко полимеризоваться в тонкую плёнку).
Второй — нанокристаллы гидроксиапатита. Учёные добыли его… из яичной скорлупы (тут кто-то может вспомнить рекламу «Блендамеда», где им натирали яйца).
pikabu.ru
А приставка «нано» здесь, потому что чем мельче частицы, тем лучше они проникают во все «пиковые» неровности эмали и закупоривают микротрещинки: никакой кислоте туда не пролезть.
Вот и получилась такая-то смесь, где наногидроксиапатит — это щит, который надёжно закрывает все уязвимые зоны эмали, а хинолин — это меч: каждый фрагмент плёнки не только прилипает к зубу, но и активно атакует бактерии.
Сформированный сегмент ткани зуба
РНФ Образец интактного зуба
РНФ
Учёные не просто так взяли материалы, максимально близкие к зубам. Тут в первую очередь важна биосовместимость — то есть, необходимо сделать так, чтобы плёнка не вызывала отторжения у организма.
Стоит отметить, что над проектом трудились и зарубежные партнёры — Бразильская синхротронная лаборатория, Университет Аль-Азхар (Египет), НИЦ Египта и Ускорительный институт Поханга (Южная Корея).
Павел Середин в лаборатории 12D-синхротронной инфракрасной микро- и наноспектроскопии
РНФ
Как это работает
Процесс нанесения наноплёнки на самом деле лёгок и быстр. Смесь наносят на чистые зубы, ждут полчаса — и вуаля! — на эмали застывает тончайшая плёнка, которая повторяет микротекстуру родного зуба.
Причём повторяет настолько точно, что даже сканирующая электронная микроскопия показала: плёнка плотно обхватывает эмаль и повторяет все её «пики и впадинки» (кристаллы гидроксиапатита выстраиваются точно так же, как в здоровом зубе).
Слева: защитная плёнка на границе эмали и дентина (увеличение ×600). Справа: крупным планом — плёнка на поверхности в области эмалевых стержней. Видны её микроскопические волокна, как у натурального зуба (увеличение ×1000).
РНФ
А ещё она на 80-90% такая же прочная, как натуральная эмаль. То есть вы можете жевать яблоки, целоваться и даже грызть орехи в скорлупе (но лучше не надо) — плёнка не сломается.
При этом «начинка» плёнки сама по себе убивает зубные бактерии. Хинолиновые соединения активно подавляют колонии стрептококков: они разрушают клетки микробов и мешают образованию зубного налёта.
Изображения участка биомиметического антимикробного покрытия на поверхности зубной эмали, полученные с использованием атомно-силового микроскопа (слева) и сгенерированные на основе сигнала ближнепольной инфракрасной наноспектроскопии (справа)
РНФ
В общем, получается сплошной профит: эмаль остаётся целее, зубы защищены от бактерий, и при этом не нужны страшные бормашины.
Когда это будет в наших аптечках?
Сразу ответ: не скоро, ещё нужны испытания и вот это вот всё.
Если взглянуть на историю фторлаков и герметиков фиссур, то мы уже проходили этот путь: сначала учёные выкатили идею, потом клинические испытания, сертификация и только потом всё это идёт на полки аптек или в кабинеты стоматологов.
ferra.ru
Фторлаки, например, тестировали около десятка лет, а герметики сначала показывали 50 % эффективности, но потом их доработали, и в итоге было запущено массовое производство.
Так что сейчас плёнка на этапе лабораторных испытаний. Учёные изучают, как она поведёт себя при длительном ношении и не вызовет ли аллергию. Если всё пойдёт по плану, то через 2-3 года её могут запустить в производство.
В дальнейшем мы планируем сосредоточиться на изучении долговечности покрытия в условиях, максимально приближенных к реальной клинической практике, а также на его биосовместимости и эффективности при длительном использовании.
Павел Середин
заведующий кафедрой физики твердого тела и наноструктур ВГУ
А спектр применения на самом деле широк.
Уже рассматривается её использование после отбеливания зубов (чтобы сохранить эффект и защитить ослабленную эмаль), при лечении кариозных полостей (вместо или поверх пломб) и даже в детской стоматологии (чтобы укреплять молочные зубы малышей).
miloserdie.ru
Ну ладно, а сколько же будет стоить это удовольствие? Как можно было догадаться, данных таких нет — ведь всё ещё только на стадии разработки.
Однако можно предположить, что стоимость будет сопоставима с профессиональной чисткой зубов.
vk.com
То есть, как пара походов в какую-нибудь московскую кофейню — не дёшево, но не дороже пломбы.
В общем, если эта плёнка пройдёт все испытания, то мы сможем наконец вычеркнуть кариес из списка вечных проблем. А пока — чистите зубы, не злоупотребляйте сахаром и следите за новостями из Воронежа.
Кто знает, может, через пару лет визит к стоматологу станет таким же редким явлением, как поход в кино на фильм без сиквелов или ремейков.
