Apical periodontitis, a chronic and hard-to-treat dental infection, affects more than half of the population worldwide and is the leading cause of tooth loss. Root canal is the standard treatment, but existing approaches to treat the infection have many l
根尖周炎是一种慢性且难以治疗的牙科感染，影响着全球一半以上的人口，是牙齿脱落的主要原因。根管治疗是标准的治疗方法，但现有的治疗感染的方法有许多局限性，可能会导致并发症，导致治疗失败
现在，牙科医学院、佩雷尔曼医学院和工程与应用科学学院的研究人员已经确定了一种有前景的新治疗选择，可能会破坏当前的治疗方法。该研究团队是创新与精准牙科中心的一部分，该中心是宾夕法尼亚牙科医学和宾夕法尼亚工程之间的联合研究中心，利用工程和计算方法推进口腔和颅面保健创新
在《临床研究杂志》上发表的一篇论文中，他们表明，经美国食品药品监督管理局批准的氧化铁纳米颗粒制剂ferumoxytol大大减少了诊断为根尖周炎的患者的感染
宾夕法尼亚牙科医学院的Hyun（Michel）Koo说：“这是第一项显示纳米疗法治疗严重慢性生物膜感染的临床疗效的研究。”。“我们之前发现，ferumoxytol能有效抑制人类口腔中的致病性生物膜，因此我们询问这些纳米颗粒是否可以治疗更具挑战性的生物膜：隐藏在根管内的生物膜。”生物膜是附着在表面并引起顽固感染的密集、粘性细菌群落。保护性基质和其中微生物的抗微生物性使生物膜（如牙菌斑）难以治疗。然而，当它们在牙根管深处形成时，它们会带来更大的挑战
纳米粒子的小尺寸和抗菌功效使其成为治疗生物膜的绝佳候选者，研究人员能够证明，在多种实验模型中，局部应用阿魏醇与过氧化氢（H2O2）可以有效地破坏生物膜
宾夕法尼亚大学医学与工程学院的David Cormode说：“Ferumoxytol纳米酶——由于其独特的催化（类酶）活性——为治疗生物膜感染提供了新的非常有效的方法。”；然而，宾夕法尼亚牙科医学院的Bekir Karabucak解释说，如果不将其控制在治疗区域内，可能会导致并发症 Karabucak说：“有效的根管消毒对于治疗成功至关重要。然而，在保护牙齿结构的同时靶向微生物是一项挑战。目前的程序需要机械方法和强效消毒剂来消除生物膜感染，但如果不小心使用，这些解决方案可能会损害周围组织。”研究人员在44名根尖周炎患者接受标准根管手术后，用ferumoxytol/H2O2、生理盐水或NaOCl治疗他们；在治疗前后采集细菌样本。他们发现，接受ferumoxytol/H2O2治疗的患者细菌数量减少了99.9%，没有出现任何不良反应，这表明这种治疗是NaOCl的一种更安全有效的替代方案
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作为他们过程的一部分，他们发现了一个意想不到的结果：纳米酶对发育中的牙根尖端的干细胞群有积极的影响，刺激它们的生长并激活它们产生骨骼——这是一种被称为成骨能力的特性
宾夕法尼亚牙科医学院的Chider Chen说：“最初对潜在毒性的简单调查演变成了革命性的东西：一种能够消除顽固生物膜同时再生组织进行愈合的治疗方法，这是一种通过激活自身组织干细胞进行组织再生的新概念。”这一发现为研究ferumoxytol纳米酶在活髓治疗中的应用铺平了道路，这是疾病早期阶段的一种可行替代方案，可以防止患者接受根管治疗
卡拉布查克说：“用负担得起、有效的生物材料提高活髓治疗的成功率可以降低牙科护理成本。更重要的是，它可以帮助患者保持天然牙齿结构和终身咀嚼功能。” 鉴于纳米酶促进骨生长的能力，它也可能是修复颅面骨缺损和治疗其他骨相关疾病（如骨质疏松症、牙周炎和自身免疫性骨质减少症）的有前景的方法辜对这些可能性感到兴奋
他说：“氧化铁纳米酶可能是一种具有变革性的新型疗法，既能提供抗菌膜，又能提供组织再生特性，为抗菌治疗提供了一种再生方法。”。“选择是无限的：它具有生物相容性，制造成本低廉，可以掺入各种配方中。我们正在扩大纳米酶在口腔保健其他方面的应用。”