Ceroxid-Nanopartikel könnten Plaque verhindern
Studienleiter Prof. Russell Pesavento und sein Team suchten einen Weg, Karies vorzubeugen ohne die Bakterien im Mund wahllos abzutöten, teilte die ACS mit. Darum wandten sie sich Ceroxid-Nanopartikeln zu, über deren Effekt auf klinisch relevante Bakterien während der Biofilmbildung nur wenig bekannt war.
Das Biofilmwachstum sinkt um 40 Prozent
Die einzigen Untersuchungen anderer Forscher hatten in Labortests zwar keine Wirkung oder sogar ein Biofilmwachstum gezeigt, sagte Pesavento, diese Nanopartikel wurden jedoch über Oxidations-Reduktions-Reaktionen oder pH-gesteuerte Fällungsreaktionen hergestellt oder aus kommerziellen Quellen bezogen. Damit haben die früheren Ergebnisse nur eine geringe Aussagekraft über die Eigenschaften und das Verhalten von Ceroxid-Nanopartikeln, die anders hergestellt wurden, argumentierten die Forscher.
Pesavento und sein Team stellten nun die Nanopartikel für ihre Untersuchung durch Auflösen von Cerammoniumnitrat- oder -sulfatsalzen in Wasser her. Sie beobachteten anschließend Polystyrolplatten mit Streptococcus mutans in Nährlösung und stellten fest, dass das Biofilmwachstum sich um 40 Prozent reduzierte, wenn zuvor Ceroxid-Nanopartikel auf das Polystyrol aufgebracht wurden. Unter vergleichbaren Bedingungen zeigte Silbernitrat keinen Einfluss auf das Biofilmwachstum.
"Der Vorteil unserer Behandlung ist, dass sie für orale Bakterien weniger schädlich zu sein scheint und sie in vielen Fällen nicht abtötet", erläuterte Pesavento. Stattdessen verhinderten die Nanopartikel lediglich, dass Mikroben an den Polystyroloberflächen haften und anhaftende Biofilme bilden können. Die Toxizität und die metabolischen Wirkungen der Nanopartikel in menschlichen Mundzellen waren im Labortest zudem geringer als die von Silbernitrat.
Eine Formulierung könnte Nanopartikel mit Fluorid kombinieren
Pesavento, der im Juli ein Patent auf sein Verfahren erhalten hat, möchte die Nanopartikel als Nächstes mit Fluorid in einer Formulierung kombinieren. So soll in Zukunft ein Präparat entstehen, das Zahnärzte als Prophylaxemaßnahme auf die Zähne ihrer Patienten aufbringen können.
Bis dahin sei es jedoch noch ein weiter Weg. Derzeit experimentiert das Team mit unterschiedlichen Beschichtungen, um die Nanopartikel bei einem neutralen oder leicht basischen pH-Wert zu stabilisieren, der näher am pH-Wert des Speichels ist als die derzeitig eingesetzte saure Lösung. Dazu erhält das Team eine Finanzierung durch das National Institute of Dental and Craniofacial Research.
Die American Chemical Society (ACS) ist eine gemeinnützige Organisation, die vom US-Kongress gegründet wurde.
