Fe?O?–MXene作为双重功能的根管处理剂，在持续性根尖周炎中兼具消毒和抑制破骨细胞的作用

《Acta Biomaterialia》：Fe?O?–MXene as a dual-function root canal agent for disinfection and osteoclast inhibition in persistent apical periodontitis

本研究开发新型根管消毒剂Fe?O?–MXene，通过光热效应杀灭耐药菌并抑制骨吸收，磁导向实现双效协同，显著改善持续性牙髓炎治疗效果。

　　近年来，随着口腔医学的不断发展，针对根管治疗后仍存在的慢性根尖周炎（Persistent Apical Periodontitis, PAP）的治疗方法也得到了显著的改进。PAP是一种由根管内顽固性微生物感染引发的疾病，其特征包括根尖周围炎症以及牙槽骨的吸收。尽管传统的根管治疗（Root Canal Therapy, RCT）能够有效清除大部分病原菌，但在某些情况下，根管内仍可能存在难以根除的微生物群落，导致炎症无法消退，进而影响牙槽骨的健康。因此，开发一种能够同时控制根管感染和抑制骨吸收的新型治疗材料，成为当前研究的重点。

在根管治疗过程中，化学消毒是不可或缺的步骤之一。目前常用的化学消毒剂包括次氯酸钠（NaOCl）等，这些药物在清除根管内细菌方面表现出良好的效果。然而，它们在抑制骨吸收方面的能力有限，因此，单一功能的消毒剂难以满足PAP治疗的综合需求。为了解决这一问题，研究人员开始探索具有多种功能的新型材料，以期在根管治疗中实现双重目标：不仅清除病原菌，还能促进牙槽骨的修复。

在这一背景下，Fe₃O₄?MXene作为一种新型的根管消毒剂，引起了广泛关注。该材料结合了Fe₃O₄磁性纳米颗粒和MXene二维纳米片的特性，具有光热效应和磁导向能力。MXene是一种能够吸收近红外（NIR）光并将其转化为热能的材料，这种特性使其在光热治疗（Photothermal Therapy, PTT）中表现出色。通过808 nm波长的近红外光照射，Fe₃O₄?MXene能够有效产生热量，从而破坏根管内的细菌生物膜，特别是常见的根管再感染病原菌——粪肠球菌（Enterococcus faecalis）。

此外，Fe₃O₄?MXene还具有磁导向特性，能够在外部磁场的作用下，将材料引导至根尖周围区域，从而抑制骨吸收。这一过程主要通过中和细胞内的活性氧物种（Reactive Oxygen Species, ROS），并下调NF-κB和NFATc1等关键信号通路来实现。这些通路在破骨细胞的分化和功能调控中起着至关重要的作用，因此，通过抑制这些通路的活性，Fe₃O₄?MXene能够有效减少骨吸收的发生。

Fe₃O₄?MXene的开发不仅为PAP的治疗提供了新的思路，还可能为其他涉及微生物感染和骨吸收的疾病提供治疗方案。传统的治疗方法通常只能解决单一问题，而Fe₃O₄?MXene的双重功能使其能够在根管治疗过程中同时针对感染和骨吸收进行干预，从而提高治疗的综合效果。

在实际应用中，Fe₃O₄?MXene的光热效应可以与现有的化学消毒剂如NaOCl协同作用，增强其抗菌效果。研究表明，Fe₃O₄?MXene在光热治疗过程中能够显著提高NaOCl对E. faecalis的清除能力，这表明该材料在根管治疗中的应用具有广阔的前景。同时，其磁导向特性使得材料能够精准地到达根尖周围区域，从而在不干扰根管治疗的其他步骤的情况下，对骨吸收进行有效的干预。

为了验证Fe₃O₄?MXene的性能，研究人员对其进行了详细的表征分析。通过X射线衍射（XRD）和拉曼光谱等技术，可以观察到该材料在结构和化学组成上的变化。例如，MXene在与Fe₃O₄纳米颗粒结合后，其吸收峰在560 cm^?1处略有变宽和增强，这表明Fe?O键的形成，进一步验证了材料的合成过程。同时，XRD图谱显示，MXene在与Fe₃O₄结合后，出现了新的衍射峰，分别对应Fe₃O₄的（200）、（311）和（511）晶面，这说明材料的结构得到了良好的控制，为后续的生物活性研究奠定了基础。

在生物活性方面，Fe₃O₄?MXene表现出显著的抗菌能力，无论是在游离状态还是生物膜状态下，都能够有效抑制E. faecalis和Porphyromonas gingivalis的生长。这种能力使得该材料在根管治疗中能够作为有效的抗菌剂，同时其磁导向特性也使得材料能够在根尖周围区域发挥抗骨吸收的作用。研究人员还通过细胞实验验证了Fe₃O₄?MXene对破骨细胞分化和功能的抑制作用，进一步证明了其在PAP治疗中的潜力。

综上所述，Fe₃O₄?MXene作为一种新型的根管消毒剂，具有光热抗菌和磁导向抗骨吸收的双重功能。这使得它在PAP治疗中能够同时针对感染和骨吸收进行干预，从而提高治疗的综合效果。与传统单一功能的消毒剂相比，Fe₃O₄?MXene的优势在于其多功能性和靶向性，能够在不增加额外负担的情况下，实现更精准和有效的治疗。这一研究为PAP的治疗提供了新的可能性，也为未来开发更高效的根管治疗材料奠定了基础。