Новая мембрана для регенерации тканей и кости при пародонтите

Пародонтит поражает почти половину американцев в возрасте 30 лет и старше и в запущенных стадиях может привести к ранней потере зубов. Исследования также показывают связь пародонтита с повышенным риском сердечных заболеваний и болезни Альцгеймера.

Исследователи из UCLA разработали методы, которые могут привести к более эффективной терапии пародонтита, способствующей регенерации десневой ткани и кости. Работа опубликована в ACS Nano.

Проблема текущих методов лечения

Стандартом лечения является направленная регенерация тканей (guided tissue regeneration) с использованием мембраны, которая хирургически помещается между воспалённой десной и зубом. Однако текущие мембраны (биодеградируемые и небиодеградируемые) имеют недостатки:

• Неспособны напрямую регенерировать ткань.
• Не могут долго сохранять структуру и стабильность в полости рта.
• Не поддерживают пролонгированную доставку лекарств.
• Небиодеградируемые мембраны требуют повторной операции для удаления.

Новая разработка

Команда создала новый класс мембран на основе одобренного FDA полимера. Для улучшения адгезии в условиях влажной среды и ускорения регенерации кости на полимер нанесли покрытие из полидопамина. Это покрытие способствует минерализации гидроксиапатита — минерала, составляющего основу зубной эмали и кости.

Мембрану создали методом электроспиннинга, соединяя полимер с покрытием. Для управления адгезией клеток и структурой на поверхность мембраны нанесли микропаттерн (с помощью металлических шаблонов), имитирующий сложную структуру пародонтальной ткани.

Результаты тестирования

Безопасность и эффективность проверили на моделях крыс, введя им человеческие стволовые клетки десны и периодонтальной связки. Через 8 недель мембрана с полидопаминовым покрытием и паттерном показала более высокий уровень восстановления кости по сравнению с контрольными группами (без мембраны или с мембраной без покрытия).

Контроль деградации и доставки лекарств

Исследователи научились регулировать скорость деградации мембраны, добавляя или убирая различные окислительные агенты или используя более лёгкие полимерные основы перед электроспиннингом. Это позволяет контролировать время доставки препаратов в нужные области.

Выводы и перспективы

"Мы определили, что наши мембраны способны замедлять пародонтальную инфекцию, способствовать регенерации кости и тканей и оставаться на месте достаточно долго для пролонгированной доставки полезных лекарств", — сказал ведущий автор доктор Алиреза Мошавериния.

По мнению авторов, применение этой технологии может выйти за рамки лечения пародонтита в другие области, требующие ускоренного заживления ран и пролонгированной терапевтической доставки лекарств. Следующие шаги — оценка способности мембран доставлять клетки с факторами роста в присутствии или отсутствии стволовых клеток.