Дорогие специалисты!
Я с радостью представляю вам инновационное средство, которое является
результатом сотрудничества LEBSC (Лаборатория химии окружающей среды
и структурной биохимии) и исследовательских лабораторий COSWELL.
BioRepair Plus — это первая зубная паста, основанная на биоактивных микроча-
стицах, которые благодаря своей структуре способны проникать
в микро трещины на поверхности эмали и дентина, способствуя эффективной
реминерализации и восстановлению эмали.
LEBSC функционирует уже более 30 лет при отделе химии G. Ciamician Болон-
ского университета, используя передовые химико-физические технологии для
изучения химических и биологических процессов реминерализации отвердев-
ших тканей, а именно костной ткани.
LEBSC имеет большой опыт и длительную практику по работе с твердыми
тканями, а также в подготовке инновационных биоматериалов, предназначен-
ных для пересадки кости в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.
Предлагаю Вашему вниманию научные исследования, подтверждающие
эффективность действия MICROREPAIR.
Норбэрто Ровэри, проф. общей и неорганической
химии, кафедра «G.Ciamician»
Болонский университет, г. Болонья, Италия
Примерно 70% твердого основного вещества кости образовано неорганическими
соединениями, главным компонентом которых является неорганический минерал
гидроксиапатит.
Зубная эмаль формирует тонкое внешнее покрытие наших зубов и считается наибо-
лее твердой и прочной из всех биогенных материалов (рис. 1).
Эмаль не содержит клеток и поэтому не способна к саморегенерации. Любое
повреждение необратимо, так как не существует биологических процессов, восста-
навливающих поврежденную эмаль. Схожим образом дентин (рис. 3), находя-
щийся в оральной среде, не подлежит восстановлению, так как новый дентин
находится на внутренней поверхности коронки зуба, близко к пульпе, а не на внешней.
По этой причине какие-либо действия по восстановлению должны быть выполнены
материалами или веществами, посторонними для метаболизма зубной ткани. Эти
вещества либо синтетические, либо попадают из слюны.
Рисунок 2а.
Структура эмали в растровом изобра-
жении электронного микроскопа (РЭМ)
(шкала бар = 5 мкм). Воспроизведено
с разрешения O. Lowestan и S. Weiner,
«По биоминерализации», Oxford University
Press, 1989.
Рисунок 3.
Структура дентина в РЭМ (растровый
электронный микроскоп). Можно четко
увидеть канальцы дентина, которые
охвачены процессами донтобласта
и содержат межканальцевую жидкость.
Рисунок 2b.
РЭМ изображение: слои палочкообразных
нанокристаллов гидроксиапатита,
которые формируют эмаль (шкала бар =
5 мкм). Воспроизведено с разрешения
O. Lowestan и S. Weiner, «По биоминерали-
зации», Oxford University Press, 1989.
Рисунок 1. Строение зуба.
Микрокристаллы гидроксиапатита (Microrepair), содер-
жащиеся в BioRepair Plus, полностью идентичны мине-
ралам, которые формируют дентин и эмаль. И именно
благодаря этой схожести синтетические микрокристал-
лы способны реконструировать дентин и эмаль. Веще-
ства, использованные в BioRepair Plus, являются техно-
логически инновационными, поскольку они представ-
лены в форме микрокристаллов, что повышает химиче-
скую реактивность.
Микрокристаллы выполняют реминерализацию дентина посредством высвобождения на своем месте их кальцие-
вых и фосфорных соединений. В эмали микрокристаллы соединяются с естественными тканями и, таким образом,
заполняют микротрещины эмали.
Рисунки 5 и 6.
Агрегаты микроскопических кристаллов Microrepair в ТЕМ (трансмиссионный электронный
микроскоп) (шкала бар = 100 мкм).
Рисунки 7 и 8.
Агрегаты микроскопических кристаллов Microrepair в ТЕМ (трансмиссионный электронный
микроскоп) (шкала бар = 50 и 20 мкм соответственно).
Рисунок 4.
Химическая формула микрокристаллов гидроксиапатита (Microrepair), реминерализирую-
щих дентин и эмаль. Фосфат кальция и карбонат присутствуют в каждом похожем
взаимодействии, включая даже те, что происходят естественным путем. Именно цинк
с его антисептическими свойствами отвечает за действие, предупреждающее налет.
Ca (10-x) Znx (PO
4
) (6-y) (CO
3
) y (OH) 2
(Y = 4–8 % CO
3
2– заменяется на PO4 3–)
(X = 1 % Zn 2+ заменяется на Ca 2+)
Рисунок 10.
Изображения РЭМ показывают поверхность дентина до обработки (а)
и после обработки Microrepair: одна минута (b), десять минут (c),
один час
(d). Четко видно прогрессивный рост нанокристаллов апатита,
пока они полностью не заполнят канальцы дентина.
Повышенная реактивность кристаллов Microrepair связана с био-миметическим действием этих микрочастиц,
которые имеют отличительное свойство химической структуры, которая очень схожа со структурой эмали и денти-
на. Рентгеновский дифракционный спектр микрокристаллов Microrepair (рис. 9) показывает, как уровень кристалли-
зированности микрокристаллов находится посредине между уровнем для эмали и дентина.
Способность реминерализировать твердые ткани влияет на некоторые нарушения, которые поражают твердую ткань зуба:
1. предотвращает появление кариеса путем реминерализации первичных повреждений;
2. десенсибилизирующий эффект на дентин посредством заполнения канальцев дентина;
3. предотвращение формирования зубного камня и налета благодаря антибактериальному действию Zn 2+ с
признанными антисептическими свойствами.
Рисунки 10 (а, b, c и d) показывают прогрессивное действие кристаллов Microrepair,
их постепенное крепкое соединение с поверхностью дентина, заполняя канальцы и
таким образом выполняя эффективное продолжительное десенсибилизирующее
действие на дентин. Это явление наблюдается после нескольких минут применения
кристаллов Microrepair, что означает, что реминерализация и десенсибилизирующее
действие микрокристаллов начинаются уже после нескольких применений зубной
пасты BioRepair Plus. Похожий процесс наблюдается на поверхности эмали, содержащей
микроскопические дефекты или простые неровности, кристаллы BioRepair Plus покрыва-
ют поверхность и начинается процесс рекристаллизации.
Процесс высвобождения цинка является в высшей степени инновационным, так как это
происходит посредством медленного растворения апатита, который потом локально
высвобождает разные компоненты (Zn 2+, Ca 2+, CO3 2–, PO4 3–). Цинк по своей ионной
форме в виде двухвалентного катиона выполняет свою антисептическую функцию
внутри ротовой полости.
Цинк высвобождается в оптимальной концентрации, таким образом, оказывая
антисептическое действие на ротовую полость.
Совмещение ежедневного использования зубной пасты с промыванием рта хотя бы дважды в неделю позволяет
Microrepair проводить регулярную реминерализацию зубной эмали. Помимо того, что в ней содержится Microrepair,
зубная паста действует как мощное антибактериальное средство благодаря ионам цинка, которые входят в синер-
гическое взаимодействие с ионами цинка, содержащиеся в Microrepair. Эти ионы уничтожают бактерии и предот-
вращают образование зубного налета без использования хлоргексидина, наиболее распространенного антибакте-
риального вещества, которое традиционно добавляют во все жидкости для промывания рта. Поскольку цинк
является пищевой добавкой, он не имеет противопоказаний. Мощное антибактериальное действие цинк-пирроли-
дон-карбоновой кислоты было подтверждено следующим исследованием.
4. И наконец, апатит имеет другие вторичные эффекты, включая абсорбцию таких сульфатных соединений, как Н2S,
который отвечает за плохой запах изо рта. Таким образом, ежедневное использование BioRepair Plus также предна-
значено для контроля этого состояния: благодаря абсорбирующим свойствам микрокристаллов Microrepair
ежедневное применение BioRepair Plus эффективно для борьбы с проблемами неприятного запаха изо рта.
Раствор хлоргексидина
в максимально допустимой
концентрации.
BioRepair — жидкость для
промывания рта Zn(PCA)2.
Раствор Zn(PCA)2.
Оценка антиналетного действия Zn(PCA)2 (цинк-пир-
ролидонкарбоновой кислоты) в качестве отдельного
компонента и в качестве ингредиента жидкостей для
промывания рта.
Антибактериальное действие отдельных компонентов
показано через диаметр сияния.
Streptococcus mutans — это одна из распространенных
бактерий, присутствующих в ротовой полости, и отве-
чающих за кариес. Как можно увидеть из изображе-
ний, сияние, препятствующее размножению бактерий,
является одинаковым для раствора хлоргексидина
(традиционно используется как агент «антиналет»)
в максимально допустимой концентрации и для
раствора Zn(PCA)2 (в пределах минимально допусти-
мой концентрации). Заметно более широкое сияние,
которое несомненно доказывает антибактериальную
и антиналетную эффективность ингредиента Zn(PCA)2
в средствах по уходу за полостью рта.
Оживление бактериального штамма
Бактериальный штамм Streptococcus mutans ATTC 35668 лиофилизируется
в желатиновых шпателях, которые инкубируются при температуре 2–8 °C. Для
оживления необходимо подержать несколько часов при комнатной темпера-
туре. Потом стерильно удалить осадок и растворить в нем 2–3 мл культураль-
ной жидкости (Трипсиновый соевый бульон или забуферную пептонную воду),
используя инокуляционную петлю или вихревой смеситель. Жидкую среду
включать не следует.
Подготовка смесей культур
Поместить 1 мл жидкой среды, содержащеq Streptococcus mutans,
в чашку Петри и совершать глубокую инокуляцию, используя питательный
неизбирательный агар (около 15 мл Plate Count Agar или Nutrient Agar);
распределение агара должно быть как можно более гомогенным, чтобы
гарантировать равномерное и оптимальное наращивание бактерий по всей
поверхности чашки.
Помещение образца и инкубация
После того как агар затвердел, в центр поместить образец для тестирования.
Для твердых образцов возьмите 1 г средства, а для жидких используйте
целлюлозные диски (пористая бумага для фильтрования) 2 см в диаметре,
пропитанные 1 мл образца.
В обоих случаях слегка надавите, чтобы гарантировать срастание и пропиты-
вание агара раствором. Выращивайте в термостате при температуре 37 °C
на протяжении хотя бы 48 часов, а потом осуществляйте толкование.
(цинк-пирролидон-карбоновая кислота)
Результаты действия жидкостей для промывания рта
Микела Мэрло
1
, Риа Римондини
1, 2
, Барбара Палаццо
3
, Микеле Яфиско
3
, Норберто Ровэри
3
, Лоренца Канэгалл
4
,
Фэдэрика Дэмарози
4
Использование специальных реминерализирующих агентов в зубных
пастах может помочь предотвратить кариес и воздействовать на
чувствительность зубов. В этом исследовании были использованы
прикладные нанотехнологии, чтобы разработать наполнитель для
зубных паст с реминерализирующим эффектом. Нанокристаллы
карбонат-гидроксиапатита цинка, сходные по размеру, морфологии,
химической композиции и кристалличности с нанокристаллами
дентина, были синтезированы в умеренных условиях. Реминерализиру-
ющий эффект был исследован посредством РЭМ (сканирующей
электронной микроскопии), помещая вещества на части дентина, ранее
деминерализированного ортофосфорной кислотой. Применение
веществ показало прогрессивное заполнение отверстий канальцев
дентина в течение десяти минут и регенерацию слоя минеральной
поверхности в течение шести часов. Эти сроки реминерализации
указывают на создание зубных паст с реминерализирующим эффектом.
гидроксиапатит, нанокристаллы, гиперчувстви-
тельность дентина, реминерализация, зубная паста, стоматологические
материалы.
The use of specific remineralizing agents in toothpastes may help to prevent
caries and treat dentinal sensitivity. In this study, applied nanotechnologies
were used to develop a filler for toothpastes with remineralizing properties.
Carbonate hydroxyapatite nanocrystals, with size, morphology, chemical
composition and crystallinity comparable with that of dentine, were
synthesized in mild condition.
The remineralizing effect was studied with a scanning electron microscopy
putting materials onto the slices of dentine previously demineralized with
ortophosphoric acid. The application of the materials showed the progressive
closure of the tubular openings of the dentine with plugs within 10 minutes
and a regeneration of a surface mineral layer within 6 hours. This rates of
remineralization seems to be compatible with the development of toothpastes
with remineralizing effect.
Hydroxyapatite, nanocrystals, dentine hypersensitivity,
remineralization, toothpaste, dental materials.
Lia Rimondini, Barbara Palazzo, Michele lafisco, Lorenza Canegallo, Federica Demarosi, Michela Merlo, Norberto Roveri
1
Отдел медицинских исследований Университета Восточного Пьедмонта, г. Новара, Италия
2
Отдел экспериментальной хирургии Ортопедического института Рицолли, г. Болонья, Италия
3
Лаборатория химии окружающей среды и структурной биохимии, отдел химии G. Ciamician, Болонский университет, г. Болонья, Италия
4
Отделение стоматологии Миланского университета, г. Милан, Италия
Ткани зуба являются натуральными композитными материалами, которые состоят из небольшого количества органи-
ческой массы, содержащейся в большем количестве минеральных веществ, в основном состоящих из карбонат-ги-
дроксиапатита.
Объем неорганической массы различается для эмали и дентина: 90 и 65 % соответственно, и также, как и в кости, она
отвечает за механическое сопротивление зубных тканей. Тем не менее, эмаль и дентин не имеют непосредственной
способности восстановления, когда они страдают от зубных патологий, таких как кариес, сколы или трещины,
поскольку эмаль не содержит клеток, а накладывание дентина происходит только на ткань пульпы [1]. Таким
образом, когда и эмаль, и дентин находятся в ротовой полости, единственная возможность их восстановления
зависит от применения аллопластических веществ, которые обеспечивают что-то наподобие протезного восстановления.
данного исследования было усовершенствовать гидроксиапатитные вещества, полностью кристаллические
и наноразмерные, для достижения регенерации утерянных зубных тканей. Вещества были разработаны для заполне-
ния открытых канальцев дентина в корне в свете разработки инновационных зубных паст для воздействия на зубную
чувствительность.
Кристаллы карбонат гидроксиапатита (ГА) со следующей стехиометрической формулой [Ca10 (PO4) 6-x (CO3) x (OH) 2]
,
где х представляет 2–4 % массы, были получены синтезом в умеренных условиях.
Полученные синтетические нанокристаллы были охарактеризованы по морфологической структуре и химической
композиции через TEM-, ХРО-, FT-IR-, BET-, TGA- и ионную хроматографию.
Тогда были получены водные растворы веществ (HA : H2O 1,5: 1, пропорция масс) и немедленно использованы
на дентине.
Рисунок 1.
ТЭМ снимок материала.
Рисунок 2.
Дифракционные схемы нанокристаллов ГА (а) и неорганическая фаза дентина в XRD (b).
Свежие бычьи зубы, а также части корешкового дентина были получены при разрезании зубов алмазной пилой.
Периодонтальная связка изъята металлической кюреткой, а корневой цемент изъят алмазным бором под водяным
охлаждением.
Дентин вытравлен ортофосфор ной кислотой в течение одной минуты для того, чтобы снять смазочный слой и выста-
вить канальцы дентина. Кислоту промыли водным аэрозолем в течение одной минуты, а образцы оставили влажны-
ми. Далее суспензию ГА прикладывали на дентин, используя щетку. Образцы оставили влажными в инкубационной
камере при температуре 37 °C на следующие экспериментальные отрезки времени: десять минут, один час, шесть
часов, после чего образцы промыли воздушно-водным аэрозолем в течение одной минуты и начали процедуру РЭМ.
На рис. 2 мы выставляем дифракционные схемы синте-
тических нанокристаллов ГА (а) в сравнении с неоргани-
ческой фазой дентина в XRD (b).
Нанометрические размеры кристаллов, а также их
низкая кристаллизированность и схожесть с неоргани-
ческой фазой дентина способствуют их высокой биоре-
активности.
Характеристика карбонат-гидроксиапатита.
Рис. 1 показывает изображение материала, полученное
посредством ТЭМ (трансмиссионной электронной микро-
скопией). Длина нанокристаллов колеблется от 20 до 100
нм, а толщина от 5 до 10 нм. Площадь поверхности,
определенная посредством метода ТЭМ, колеблется от
60 до 40 м 2/г.
Рисунок 3.
Поверхности дентина, увеличение оригинала в 1 000 раз. (а) — деминерализированная; (b) — десять минут; (с) — один час; (d) — шесть часов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Veis A. Science. Vol. 307 (2005), p. 1419.
2. Mazzola L. Nature Biotech., Vol. 21 (2003), p. 1137.
3. Rimondini L. J. Clin. Periodontol. Vol. 22 (1995), p. 902.
Нанотехнологии считаются одним из наиболее революционных подходов в разработке лекарств и приборов. Тем
не менее, в настоящее время мало прикладных и рыночных (легкореализуемых) нанотехнологий [2]. В этой работе
представлен пример разработки средства для широкого применения.
Зубная гиперчувствительность является очень распространенным заболеванием, тесно связанным с увеличенной
проницаемостью дентина, которая вызвана его деминерализацией [3–6]. В данном исследовании показано, что
разработанное вещество в качестве наполнителя зубной пасты способно реминерализировать поверхности дентина,
вытравленные ортофосфорной кислотой, и постепенно уменьшить количество открытых канальцев дентина
за несколько минут, вплоть до восстановления слоя минерализированной ткани в течение нескольких часов. Эти
сроки реминерализации указывают на создание зубных паст с реминерализирующим эффектом.
4. Kim S., J. Endodont. Vol. 12 (1985), p. 485.
5. Pashley D., J. Endodont. Vol. 13 (1986), p. 474.
6. Hutteman R., Dtach. Zahnaktzte, (1987), p. 486.
Материалы научного форума.
Том 47-50 (2008), с. 821-824.
Если Вас интересуют более подробные исследования в сфере
восстановлени эмали, то мы с радостью предоставим Вам
дополнительные материалы.
Болонский университет, Болонья, Италия
