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杨晓英教授课题组Chemical Engineering Journal报道 : 一个无机纳米声敏剂通过联合声动力和化学动力治疗牙周炎的应用
发布时间: 2022-12-28 浏览次数: 954


杨晓英教授课题组近期在Chemical Engineering Journal发表题为“A robust ROS generation nanoplatform combating periodontitis via sonodynamic/chemodynamic combination therapy”的文章,报道了一种高效的无机纳米声敏剂通过产生强劲的活性氧物质(ROS)治疗牙周炎的应用。必赢电子硕士辛玉嘉、博士郭朝阳和硕士马爱静为该论文的共同第一作者。通讯作者为必赢电子药必赢电子杨晓英教授和天津医科大学口腔医院曹鸣芯博士后。天津医科大学为第一作者单位。

牙周炎是一种广泛流行的慢性多因素累及牙周支持组织的炎症性、破坏性疾。它不仅是成人牙齿脱落的主要原因,而且据文献报道,牙周炎还与一些全身性疾病有关,如动脉硬化、类风湿关节炎、吸入性肺炎和癌症等。临床上牙周炎常规的治疗方法是采取牙齿表面的机械清创,辅以抗生素治疗。但频繁的清创会使牙齿表面产生划痕,促进细菌聚集,同时阻碍牙周组织再生,而且清创手术通常会引起疼痛。此外,抗生素的频繁使用会引起一些副作用,并可能导致细菌产生耐药性。因此,亟需发展一种无创无抗生素的治疗策略,快速清除口腔致病菌,有效加速牙周组织修复。

声动力治疗(SDT)是在超声驱动下,通过产生ROS实现杀菌、杀细胞功能的,由于其无创、深的组织穿透性、高的时空选择性、不易产生细菌耐药性和操作简便等优点,被认为是治疗牙周炎的很有前景的替代方案。SDT所需的声敏剂主要包括有机小分子和无机纳米材料。相比有机小分子,无机纳米声敏剂具有低免疫原性、高效性和高稳定性等优势,其中TiO2是一种广泛研究的无机纳米声敏剂。同时,由于介孔材料具有高比表面积和多孔结构,对气体具有优异的吸附性能,有利于通过增强空化效应提高SDT性能,因而介孔 TiO2纳米粒子具有更理想的 SDT 性能,然而可控制备介孔TiO2纳米粒子仍然面临挑战。本研究构建了一个能产生强劲ROS的无机纳米声敏剂,先巧妙的以我们之前详细研究的大孔硅为模板,通过原位生长,简单可控的制备了大比表面积的介孔TiO2纳米粒子。由于TiO2生长在大孔硅表面(硅掺杂),显著降低了TiO2的能带带隙(本研究中的介孔TiO2的能带带隙为2.05 eV,文献报道3.2 eV)。当通过光催化反应在TiO2表面进一步沉积金属银后,其能带带隙降至1.64 eV,这进一步提高了纳米粒子的SDT性能。同时银具有化学动力(CDT)性能,也可以和炎性部位相对高水平的H2O2作用产生ROS。最后,通过将纳米粒子表面修饰天然抗菌剂壳聚糖,并季铵化,提高其和致病菌相互作用的能力。结果表明,本研究构建的无机纳米声敏剂通过联合SDT、CDT以及季铵化壳聚糖优异的黏附和入菌性能,实现了高效、无创治疗牙周炎,为临床牙周炎的治疗提供了新思 路。

该研究得到国家自然科学基金面上项目天津市自然科学基金面上项目等基金的资助。

1. 多功能无机纳米声敏剂的制备及其联合声动力和化学动力治疗牙周炎的机理





作者介绍:

杨晓英,必赢电子,教授,博士生导师。1992年毕业于南开大学化学系,获学士学位,之后在天津第二医必赢电子药学系任教,1999-2006于南开大学化学必赢电子获博士学位,并一直在必赢电子任教。主要研究纳米材料的可控制备及其在生物医学中的应用,曾主持和参与多项国家自然科学基金,并主持教委、科委和博士后等多项各级课题。以第一作者或通讯作者发表SCI论文二十余篇,被他引2700余次,单篇最高被引用898次,并获得多项中国发明专利。






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