Een wortelkanaalbehandeling staat hoog op de lijst van de meeste mensen met gevreesde tandheelkundige ingrepen. Hoewel de langdurige en soms pijnlijke operatie de pijn van een infectie verlicht, een wortelkanaalbehandeling resulteert in een dode tand zonder levend zacht weefsel, of tandpulp, binnenkant. Vandaag, wetenschappers rapporteren de ontwikkeling van een peptide-hydrogel die is ontworpen om de groei van nieuwe bloedvaten en tandpulp in een tand na de procedure te stimuleren.

De onderzoekers presenteren hun resultaten vandaag op de 256e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS).

"Wat je krijgt na een wortelkanaalbehandeling is een dode tand, "Vivek Kumar, doctoraat, hoofdonderzoeker van het project, zegt. "Het reageert niet meer. Er zijn geen zenuwuiteinden of vasculaire toevoer. Dus de tand is erg vatbaar voor daaropvolgende infectie en, uiteindelijk, uitvallen."

Tijdens een wortelkanaalbehandeling de tandarts boort de bovenkant van een geïnfecteerde tand om toegang te krijgen tot het zachte weefsel binnenin. De tandarts verwijdert vervolgens de geïnfecteerde tandpulp en vult de ruimte met kleine rubberen staafjes, guttapercha genaamd, en sluit de gerepareerde tand af met een kroon.

Kumar en Peter Nguyen, doctoraat, wie presenteert het werk op de bijeenkomst, wilde een materiaal ontwikkelen dat kan worden geïnjecteerd in plaats van de guttapercha. Het materiaal zou zowel angiogenese, of groei van nieuwe bloedvaten, en dentinogenese, of proliferatie van tandpulpstamcellen, binnen de tand. Zowel Kumar als Nguyen zijn verbonden aan het New Jersey Institute of Technology.

Kumar putte uit zijn eerdere ervaring met het ontwikkelen van een hydrogel die angiogenese stimuleert wanneer deze onder de huid van ratten en muizen wordt geïnjecteerd. de hydrogel, die vloeibaar is tijdens injectie, bevat peptiden die zichzelf assembleren tot een gel op de injectieplaats. De peptiden bevatten een fragment van een eiwit dat vasculaire endotheliale groeifactor wordt genoemd, die de groei van nieuwe bloedvaten stimuleert. Kumar, vervolgens een postdoctoraal onderzoeker aan de Rice University, en zijn collega's toonden aan dat de zelfassemblerende peptide-hydrogel angiogenese stimuleerde en tot drie maanden onder de huid van de knaagdieren bleef bestaan.

"Wij stelden de vraag als we angiogenese in een ledemaat kunnen stimuleren, kunnen we angiogenese stimuleren in andere regio's met een lage bloedstroom?" zegt Kumar. "Een van de regio's waarin we echt geïnteresseerd waren, was een orgaan op zich, de tand." Dus voegden Kumar en Nguyen een ander domein toe aan het zelf-assemblerende angiogene peptide:een stuk eiwit dat de tandpulpstamcellen doet prolifereren.

Toen het team het nieuwe peptide toevoegde aan gekweekte tandpulpstamcellen, ze ontdekten dat het peptide niet alleen de cellen deed groeien, maar activeerde ze ook om calciumfosfaatkristallen af ​​te zetten - het mineraal waaruit tandglazuur bestaat. Echter, wanneer geïnjecteerd onder de huid van ratten, het peptide degradeerde binnen één tot drie weken. "Dit was korter dan we hadden verwacht, dus zijn we teruggegaan en hebben we de peptide-backbone opnieuw ontworpen, zodat we momenteel een veel stabielere versie hebben, ' zegt Kumar.

Nutsvoorzieningen, het team injecteert de peptide-hydrogel in de tanden van honden die wortelkanaalbehandelingen hebben ondergaan om te zien of het de tandpulpregeneratie bij een levend dier kan stimuleren. Als deze onderzoeken goed gaan, de onderzoekers zijn van plan om de hydrogel naar klinische studies bij mensen te verplaatsen. Ze hebben een patent aangevraagd voor het opnieuw ontworpen peptide.

De hydrogel in zijn huidige vorm zal waarschijnlijk de invasiviteit of pijn van een wortelkanaalbehandeling niet verminderen, maar Kumar en Nguyen plannen toekomstige versies van het peptide die antimicrobiële domeinen bevatten. "In plaats van alles in de tand eruit te moeten rukken, de tandarts zou met een kleinere boor naar binnen kunnen gaan, verwijder een klein beetje van de pulp en injecteer onze hydrogel, " zegt Kumar. Het antimicrobiële deel van het peptide zou de infectie doden, behoud van meer van de bestaande tandpulp, terwijl het helpt om nieuw weefsel te laten groeien. En het wortelkanaal is misschien niet langer zo'n gevreesde procedure.