脂质体递送系统增强氢氧化钙根管封闭剂的局部抗菌效果及对粪肠球菌的体外抑制作用研究

《Heliyon》：Liposomal formulation increases local antiseptic delivery in calcium hydroxide-based root canal sealer and improves antibacterial properties against E. faecalis in an in vitro model

本研究针对根管治疗中粪肠球菌(E. faecalis)生物膜难以清除的临床难题，创新性地将氯己定二葡萄糖酸盐(CHX)脂质体制剂整合入氢氧化钙基根管封闭剂SEALAPEXTM。通过动态光散射(DLS)表征的DOPE/HSPC(3:7)脂质体(145.8±12 nm)显著提升药物缓释性能，在琼脂扩散试验(ADT)中形成17.6±1.15 mm抑菌圈，并通过改良直接接触试验(MDCT)证实其可持续抑制生物膜达15天。该研究为根管治疗中持久抗菌提供了新策略，发表于《Heliyon》。

　　

在牙髓治疗领域，根管系统的彻底消毒始终是影响治疗成功率的关键因素。尽管现代器械和消毒技术不断进步，但粪肠球菌(E. faecalis)等顽固病原体仍能在牙本质小管和器械难以触及的解剖区域形成生物膜，导致40-60%的根管治疗后仍存在细菌残留。这种生物膜不仅对pH值高达11.5的氢氧化钙具有耐受性，更因其胞外聚合物基质阻碍了传统抗菌剂的渗透。当前临床使用的氢氧化钙基根管封闭剂如SEALAPEX^TM虽具有良好的生物相容性，但其抗菌效果有限且药物释放不可控，这促使研究人员探索新型药物递送系统来突破现有技术瓶颈。

为攻克这一难题，Samir Raddi等研究团队在《Heliyon》发表的研究中，创新性地将纳米技术与牙科材料相结合。研究采用动态光散射(DLS)和紫外分光光度法等技术手段，通过琼脂扩散试验(ADT)、直接接触试验(DCT)和改良直接接触试验(MDCT)等多维度评价体系，系统考察了不同脂质体配方在根管封闭剂中的药物释放动力学和抗菌效能。特别值得注意的是，实验选用牛门齿切片构建21天成熟生物膜模型，模拟了临床最顽固的感染状态。

研究首先通过动态光散射技术对三种脂质体配方进行表征。数据显示，DOPE/HSPC(3:7)配方的脂质体粒径为145.8±12 nm，多分散指数(PdI)0.12±0.07，zeta电位42.8±0.2 mV，展现出优异的稳定性和均一性。相比之下，高浓度CHX(8%)会导致脂质体粒径增大至624.4±40 nm，PdI升至0.48±0.1，证实4% CHX为最佳载药浓度。在Pluronic L31稳定剂作用下，该脂质体系统成功实现了在疏水性根管封闭剂基质中的均匀分散。

药物释放实验揭示了突破性发现：含1% DOPE-CHX4%脂质体的SEALAPEX^TM呈现三相释放模式，15天累计释放量显著高于游离CHX组(p<0.05)。这种独特的释放动力学使材料在固化后仍能维持长期药物释放，而传统配方在7天后即失去抗菌活性。通过紫外分光光度法在255 nm波长下的检测证实，脂质体组的CHX释放量比直接添加CHX的对照组高出3-5倍。

抗菌性能评估结果更为引人注目。在ADT试验中，脂质体改性组在第1天即形成10.3±1.5 mm抑菌圈，远超过15.5 μg/mL的最低抑菌浓度(MIC)对应值3.8±0.4 mm。至第7天，抑菌圈扩大至17.6±1.15 mm，且在第14天仍保持显著活性，而对照组此时已无抑菌效果。DCT试验进一步显示，脂质体组可抑制浮游细菌生长达20天(p=0.00457)。在模拟临床生物膜环境的MDCT中，该组在第15天时仍使牛牙切片上的E. faecalis生物膜载量降低3 log₁₀ CFU/mL(p=0.00648)，突破了现有材料对成熟生物膜无效的技术瓶颈。

这项研究的重要意义在于：首次将DOPE/HSPC脂质体成功整合入氢氧化钙基根管封闭剂，通过纳米载体解决了亲水性CHX在疏水基质中的分散和缓释难题。所建立的三相释放模式为根管治疗提供了长达20天的抗菌保护，尤其对常规治疗难以清除的E. faecalis生物膜具有显著抑制作用。从临床转化角度看，该技术仅需在现有SEALAPEX^TM中添加1%脂质体，不改变材料操作性和凝固时间，具有极佳的临床应用前景。未来研究可进一步探索该技术对多菌种生物膜的抑制作用，以及在不同根管解剖形态中的药物渗透特性，为根管治疗失败这一临床难题提供更全面的解决方案。