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Neue Membran-Klasse erneuert Gewebe und Knochen

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Forscher bei University of California Los Angeles (UCLA) haben Methoden entwickelt, die möglicherweise zu effektive und zuverlässige Therapie für Parodontalerkrankung führen, die Gummigewebe- und -knochenregeneration mit den biologischen und mechanischen Eigenschaften fördert, denen justiert werden können basiert worden auf Behandlungsbedarf.

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Gegenwärtige Behandlung für periodontitis umfasst Infektion-kämpfende Methoden, die Anwendung von den Molekülen, die als Wachstumsfaktoren bekannt sind, die Gewebewachstum fördern, und geführte Geweberegeneration, die als den optimalen Sorgfaltsmaßstab gilt.

In geführter Geweberegeneration wird eine Membran oder ein Dünnfilm chirurgisch zwischen den entflammten Gummi und den Zahn gesetzt. Membranen, die in die biologisch abbaubaren und nicht-biologisch abbaubaren Formen kommen, werden bedeutet, um als Sperren zwischen der Infektion und dem Zahnfleisch sowie einem Liefersystem für Drogen, Antibiotika und Wachstumsfaktoren zum Gummigewebe zu dienen.

Geführte Geweberegenerationsergebnisse sind-, zwar inkonsequent. Gegenwärtige Membranen sind nicht imstande, Gummigewebe direkt zu erneuern oder ihre Struktur und Stabilität beizubehalten, wenn sie in den Mund gelegt werden. Die Membran kann verlängerte Medikamentenverabreichung auch nicht stützen, die notwendig ist, um zu helfen, angestecktes Gummigewebe zu heilen. Plus-, nicht-biologisch abbaubare Membranen erfordern mehrfache Operationen für Abbau, nachdem Drogen freigegeben worden sind, kompromittierende Heilung.

„Die gegenwärtigen Nachteile mit geführter Geweberegeneration gegeben, sahen wir den Bedarf, eine neue Klasse Membranen zu entwickeln, die Gewebe- und Knochenregenerationseigenschaften zusammen mit einer flexiblen Beschichtung haben, die eine Strecke der biologischen Oberflächen befolgen kann,“ sagten Alireza Moshaverinia, DDS, Mitgliedstaat, Doktor, führenden Autor der Studie und Assistenzprofessor von Prosthodontics an der UCLA-Schule von Zahnheilkunde.

„Wir haben auch eine Weise herausgefunden, die Medikamentenverabreichungszeitachse auszudehnen, die Schlüssel für effektive Wundheilung ist,“ Moshaverinia sagten.

Die Forscher begannen mit einem Polymer, das durch Food and Drug Administration, ein umfangreiches synthetisches Molekül genehmigt wurde, das in den biomedizinischen Anwendungen allgemein verwendet ist. Seine Oberfläche ist nicht für Zelladhäsion in der periodontalen Behandlung passend, also führten die Forscher eine polydopamine Beschichtung ein.

Ein Polymer mit ausgezeichneten klebenden Eigenschaften, die Beschichtung kann zu den Oberflächen in den nass Bedingungen anbringen. Es beschleunigt auch Knochenregeneration, indem es die Mineralisierung von hydroxyapatite fördert, das das Mineral ist, das Zahnemaille und Knochen bildet.

Nach der Bestimmung einer optimalen Kombination für die neue Membran, verwendeten die Forscher das Electrospinning, zum des Polymers mit der polydopamine Beschichtung zu verpfänden. Electrospinning spinnt gleichzeitig zwei Substanzen schnell mit Positiv und negativer Ladung und fixiert sie, um eine Substanz herzustellen.

Um die neuen Oberfläche der Membran zu verbessern, die verwendeten strukturelle ist Eigenschaften, die Forscher Metallmaschenschablonen in Verbindung mit dem Electrospinning zum von verschiedenen Mustern zu schaffen oder das mikro-Kopieren, ähnlich der Oberfläche der Gaze oder der Waffel.

„Durch die Schaffung einer Mikrostruktur auf der Oberfläche der Membran, sind wir jetzt in der Lage, Zelladhäsion zu lokalisieren und die Struktur der Membran manipulieren,“ sagte Mitführung Paul Weiss Autor, Doktor, Präsidentenstuhl und bemerkenswerter Professor von Chemie und Biochemie, Biotechnik und Materialwissenschaft und -technik.

„Wir waren in der Lage, die komplexe Struktur des Parodontalgewebes nachzuahmen und, wenn sie gesetzt wird, nzt unsere Membran die korrekte biologische Funktion auf jeder Seite ergä,“ sagte Weiss.

Um der die Sicherheit und die Leistungsfähigkeit Membran zu prüfen, spritzten die Forscher Rattenmodelle mit gingival-abgeleiteten menschlichen Stammzellen und menschlichen periodontalen LigamentStammzellen ein. Als nächstes verbrachten sie acht Wochen die Verminderung der Membranen und der Antwort des Gewebes auswertend.

Nach den acht Wochen hatte die kopierte, polydopamine-überzogene Polymermembran höhere Niveaus des Knochengewinnes, als verglichen mit Modellen ohne Membran oder eine Membran ohne Beschichtung.

Um einer breiten Palette von medizinischen und zahnmedizinischen Anwendungen zu entsprechen, entdeckten die Forscher auch dass das Addieren und das Subtrahieren von verschiedenen oxydierenden Mitteln oder die Anwendung von helleren Polymerbasis bevor sie den electrospinning Prozess durchlaufen die Geschwindigkeit justieren können an der ihre Membranen verminderten als eingefügt in ihre Modelle. Diese Fähigkeit, Verminderungsrate zu drehen half auf oder ab den Forschern, das TIMING der Lieferung der Drogen zu den gewünschten Bereichen zu steuern.

„Wir haben, dass unsere Membranen in der Lage waren bestimmt, periodontale Infektion zu verlangsamen, Knochen und Geweberegeneration zu fördern und an Ort und Stelle lang genug bleiben, um die Lieferung von nützlichen Drogen auszudehnen,“ sagte Moshaverinia.

„Wir sehen diese Anwendung, über periodontitis Behandlung hinaus zu anderen Bereichen zu erweitern, die beschleunigte Wundheilung benötigen und verlängerte Medikamentenverabreichungstherapeutik,“ sagte Moshaverinia.

Als nächstes werten die Forscher aus, ob ihre Membranen Zellen mit Wachstumsfaktoren im Vorhandensein oder in Ermangelung von Stammzellen liefern können. Die Forschung wurde durch eine Bewilligung vom nationalen Institut der zahnmedizinischen und Craniofacial Forschung gestützt.