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纳米载药羟基磷灰石联合多西环素用于牙髓盖髓术:一种兼具抗炎与促进牙髓修复潜力的新型策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.5
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针对牙髓炎治疗中炎症控制与组织再生的平衡难题,研究人员通过绿色合成技术开发了负载多西环素(DXC)的纳米羟基磷灰石(nHALS@DXC)。该材料在保持nHALS促矿化能力的同时显著增强抗炎效果,pH响应性释放特性更适应口腔环境,为牙髓盖髓术提供了兼具生物活性与精准给药的新型解决方案。
牙髓炎作为常见的口腔疾病,其治疗始终面临两难困境:传统生物陶瓷填充易导致牙髓坏死,而单纯抗炎治疗又难以促进牙本质再生。更棘手的是,口腔复杂微生物环境使得药物局部浓度难以维持,常规抗生素全身给药又可能引发耐药性。这种"抗炎-再生"的失衡状态,促使科研人员寻求能同时调控炎症微环境并激活牙髓干细胞(HDPSCs)分化的新型材料。
沙特阿拉伯国王大学的研究团队创新性地将植物提取物绿色合成的纳米羟基磷灰石(nHALS)与广谱抗生素多西环素(DXC)结合,开发出nHALS@DXC复合系统。研究发现,虽然nHALS@DXC在促进HDPSCs向成牙本质细胞分化方面与纯nHALS相当,但其通过抑制炎症因子释放创造了更有利的再生微环境。pH敏感的DXC释放特性在模拟口腔酸性炎症环境时尤为显著,这种智能响应性使材料可自适应病变部位的化学环境。该成果发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》,为牙髓活力保存提供了精准医疗新思路。
关键技术方法
研究采用水热法从独行菜(Lepidium sativum)提取物中绿色合成nHALS,通过SEM/TEM确认其20-33 nm×80-170 nm的纳米棒结构。利用FTIR和XRD验证材料中磷酸根基团(P-O)和植物多酚的特征峰。体外建立脂多糖(O-A)诱导的HDPSCs炎症模型,通过ELISA检测炎症因子水平,Transwell实验评估细胞迁移能力。采用CCK-8法和活死染色评价细胞相容性,并通过ALP活性测定和茜素红染色量化矿化能力。
研究结果
Synthesis of nHALS
独行菜提取物介导合成的nHALS呈现典型羟基磷灰石Ca10
(PO4
)6
(OH)2
晶体结构,Ca/P比接近理论值1.67。TEM显示纳米颗粒表面成功负载DXC,载药率达78.3%。
FTIR and XRD study
1036 cm-1
处的特征峰证实PO4
3-
基团存在,847 cm-1
和1636 cm-1
处的吸收带对应植物多酚的C=O振动,证实有机-无机复合成功。
Anti-inflammatory effects
在pH 5.0模拟炎症环境下,nHALS@DXC组TNF-α分泌量较纯nHALS降低41.7%,且能维持72小时缓释。划痕实验显示其促进HDPSCs迁移率达对照组的2.3倍。
Odontogenic differentiation
虽然nHALS@DXC组ALP活性(14.8 U/mg)与nHALS组(15.2 U/mg)无显著差异,但茜素红染色显示其钙结节形成更均匀,提示DXC可能通过调节细胞外基质沉积改善矿化质量。
Conclusion
该研究证实nHALS@DXC通过三重机制发挥作用:物理屏障保护牙髓、pH响应性释放DXC控制感染、nHALS持续提供Ca2+
/PO4
3-
促进再生。这种"抗炎-矿化"协同效应突破了传统盖髓材料功能单一的局限,其绿色合成工艺更符合可持续发展理念。未来通过动物实验验证其临床转化价值后,有望成为微创牙髓治疗的标准方案。
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