De meeste mensen willen graag een glimlach van parelwitte tanden, maar na verloop van tijd kunnen tanden verkleuren door voedsel, dranken en sommige medicijnen. Helaas, het hoge gehalte aan waterstofperoxide in bleekbehandelingen van tandartsen kan het glazuur beschadigen en gevoelige tanden en tandvleesirritatie veroorzaken. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS toegepaste materialen en interfaces hebben een gel ontwikkeld die, bij blootstelling aan nabij-infrarood (NIR) licht, veilig witte tanden zonder de brandwond.

De groeiende vraag naar selfie-ready glimlachen heeft het bleken van tanden tot een van de meest populaire tandheelkundige procedures gemaakt. Behandelingen bij de tandarts zijn effectief, maar ze gebruiken waterstofperoxide met een hoge concentratie (30-40%). Thuisbleekproducten bevatten minder peroxide (6-12%), maar ze hebben meestal weken van behandeling nodig en werken niet zo goed.

Wanneer een bleekgel op de tanden wordt aangebracht, waterstofperoxide en van peroxide afgeleide reactieve zuurstofsoorten (voornamelijk de hydroxylradicaal) degraderen pigmenten in vlekken. De hydroxylradicaal kan dit veel beter dan waterstofperoxide zelf, daarom hebben onderzoekers geprobeerd het blekende vermogen van waterstofperoxide met een lage concentratie te verbeteren door de vorming van krachtige hydroxylradicalen te stimuleren. Omdat eerdere benaderingen beperkingen hadden, Xingyu Hu, Li Xie, Weidong Tian en collega's wilden een veilige, effectieve bleekgel met een katalysator die, bij blootstelling aan NIR-licht, zou lage niveaus van waterstofperoxide omzetten in overvloedige hydroxylradicalen.

De onderzoekers maakten zuurstofarme titanium nanodeeltjes die de productie van hydroxylradicaal uit waterstofperoxide katalyseerden. Blootstelling van de nanodeeltjes aan NIR-licht verhoogde hun katalytische activiteit, waardoor ze tandmonsters die zijn gekleurd met oranje kleurstof volledig kunnen bleken, thee of rode kleurstof binnen 2 uur. Vervolgens, de onderzoekers maakten een gel met daarin de nanodeeltjes, een carbomeergel en 12% waterstofperoxide. Ze brachten het aan op natuurlijk gekleurde tandmonsters en behandelden ze een uur lang met NIR-licht.

De gel bleek tanden net zo goed als een populaire tandbleekgel met 40% waterstofperoxide, met minder schade aan het glazuur. Het nanodeeltjessysteem is veelbelovend voor het bleken van tanden en zou ook kunnen worden uitgebreid naar andere biomedische toepassingen, zoals het ontwikkelen van antibacteriële materialen, zeggen de onderzoekers.