“牙本质加固+抗菌”协同突破 | 解放军总医院李鸿波/许荣宸团队开创无机胶原交联新策略

“牙本质加固+抗菌”协同突破 | 解放军总医院李鸿波/许荣宸团队开创无机胶原交联新策略

背景介绍

牙本质胶原的稳定性直接关系到牙齿的力学性能、再矿化能力和粘接耐久性。然而，当罹患龋病、胃酸反流以及不良饮食生活习惯等因素影响下，极易导致牙本质脱矿，胶原暴露，并进一步在酶/细菌/水的作用下降解。现有有机交联剂和酶抑制剂虽然能在一定程度上增强胶原稳定性，但普遍存在湿润环境下作用不稳定、毒性和反应不可控等问题；而常见抗菌剂又缺乏直接交联能力，且抗菌耐久性有限。因此，需要对胶原交联策略进行根本性革新。

成果简介

解放军总医院李鸿波/许荣宸团队的最新一项研究提出牙本质胶原无机交联策略，构建了一种无机牙本质胶原交联剂—氧化钨亚纳米线（TO-SNWs），实现了“交联-抗菌”作用的协同发挥。这种无机亚纳米线直径小于1 nm，兼具无机晶体结构与有机高分子性状，其接近100%的原子暴露率使其能够与多种介质形成多级次相互作用。结果显示，TO-SNWs能够在潮湿环境中与牙本质胶原稳定结合，显著提升胶原的热稳定性、机械强度和结构稳定性。同时，对口腔中以厚壁菌门（Firmicutes）为主的致病菌具有较强抑制作用，并能够维持口腔微生物多样性。机制研究表明，TO-SNWs通过多层级相互作用破坏细菌膜完整性并抑制其代谢活性，从而发挥抗菌效果。这项研究首次基于无机亚纳米材料，提出无机胶原交联策略，突破了传统有机交联剂在口腔湿润环境下稳定性不足的局限，为牙本质生物改性提供了一种更具应用潜力的新策略。研究成果近日以“氧化钨亚纳米材料作为具有抗菌能力的无机牙科胶原交联剂”（Tungsten Oxide Sub-Nanowires as Inorganic Dental Collagen Crosslinker With Antibacterial Capacity）为题发表于《维尺度》（Small）。



图文导读


图1  TO-SNWs的制备与表征



图2  TO-SNWs交联对牙本质胶原理化性能的影响



图3  TO-SNWs的口腔菌群调控能力

作者简介


李鸿波 教授

李鸿波，主任医师/教授、博士生导师、中央保健委员会会诊专家、国际牙医师学院Fellow、北京市科技新星。现任解放军总医院第一医学中心口腔科主任，兼任中华口腔医学会常务理事、中华口腔医学会口腔修复专委会常委、中华口腔医学会老年口腔专委会副主任委员；北京口腔医学会副会长、北京口腔医学会口腔修复专委会主委、北京口腔医学会老年口腔专委会候任主委等，《口腔颌面修复学杂志》副主编。主要从事口颌系统创伤修复的医疗、教学、科研及保健工作。先后主持国家及省部级课题15项。以第一/通讯作者在Adv. Mater、Adv. Funct. Mater、Nano Res等国际著名期刊发表论文60余篇。授权国家发明专利10余项。获军队医疗成果奖4项。



许荣宸 副主任医师

许荣宸，解放军总医院第一医学中心（301医院）口腔科副主任医师、副教授，硕士研究生导师；入选北京市“高创计划”青年人才托举工程，联保部队青年人才托举工程和解放军总医院青年人才托举工程；主持承担国家自然科学基金、博士后基金特别资助、国家重点研发计划、军队重点项目等项目9项；近五年，第一/通讯作者在Adv. Mater、Adv. Funct. Mater、Small、Nano Letters等期刊发表SCI 16篇；授权发明专利6项；任中华口腔医学会老年口腔专委会青年委员，北京口腔医学会口腔修复专委会委员、北京口腔医学会口腔激光专委会委员、北京口腔医学会口腔生物专委会委员；任《Exploration》、《Medicine Advances》等6本期刊的青年编委。