Momenteel, meer dan 80 nanotechnologieën zijn goedgekeurd voor een verscheidenheid aan medische toepassingen, van het behandelen van kanker tot bio-imaging tot weefselremodellering.

Nu in een nieuwe studie, onderzoekers hebben aangetoond dat enzymbevattende nanodeeltjes kleine tandheelkundige ingrepen kunnen uitvoeren en het resultaat van beugels kunnen verbeteren voor het heroriënteren van ernstig verkeerd uitgelijnde tanden in hun juiste positie. Tests toonden aan dat ratten die werden behandeld met de nanodeeltjes voordat ze een beugel droegen, een betere tanduitlijning vertoonden, verminderde tandterugval, sneller herstel, en minder pijn vergeleken met ratten die een traditionele operatie ondergingen voordat ze een beugel kregen.

De onderzoekers, geleid door Avi Schroeder bij Technion-Israel Institute of Technology, hebben een paper over de nieuwe nanotechnologie gepubliceerd in een recent nummer van ACS Nano .

"Ik denk dat we proberen een 5000-jarig dogma van de manier waarop operaties worden uitgevoerd te veranderen, " vertelde Schroeder Phys.org . "Specifiek, het bestaande scalpel kan geen onderscheid maken tussen gezond en ziek weefsel. Echter, enzymen kunnen. Proteolytische enzymen zijn afgestemd om specifieke weefsels af te breken, zonder andere gezonde weefsels te beschadigen. Wij zijn van mening dat in de toekomst operaties nauwkeuriger moeten zijn, met minder schade aan gezonde weefsels."

De onderzoekers ontwierpen de nieuwe procedure specifiek om gevallen van ernstige verkeerde uitlijning van tanden aan te pakken, "malocclusie" genoemd. Momenteel, deze aandoening wordt behandeld met een kleine maar vaak pijnlijke operatie om de collageenvezels door te snijden die de tanden met het bot verbinden, gevolgd door beugels om de tanden in hun juiste positie te brengen. Naast een pijnlijke herstelperiode, ongeveer 40% van de patiënten ervaart een terugval en heeft een tweede behandelingscyclus nodig.

De nanotechnologische behandeling heeft het potentieel om deze behandelingsprocedure aanzienlijk te verbeteren doordat de lichaamseigen natuurlijke enzymen de collageenvezels kunnen afbreken en andere natuurlijke biomoleculen de vezels kunnen herbouwen wanneer de tanden correct zijn uitgelijnd met beugels.

Om dit te doen, de onderzoekers ontwikkelden nanodeeltjes die bestaan ​​uit een liposoomblaasje (eigenlijk een leeg celmembraan) gevuld met het enzym collagenase. Collagenase zorgt ervoor dat collageenvezels verzwakken en breken, maar alleen wanneer het voor het eerst wordt geactiveerd door calcium, die van nature in de mond voorkomt. Om ervoor te zorgen dat de collagenase pas op de operatieplaats begint te werken, het liposoom fungeert als een beschermend vehikel om het collagenase veilig naar de sulcus (tussen het tandvlees en de tanden) te transporteren, waar het begint te diffunderen en in wisselwerking staat met calcium.

De onderzoekers bepaalden de specifieke collagenaseconcentratie die ervoor zorgt dat de collagenase de collageenvezels met ongeveer 50% verzwakt, waardoor het voor beugels veel gemakkelijker wordt om de tanden te heroriënteren. De komende uren, de lichaamseigen fibroblasten nemen het verzwakte collageen waar en initiëren de hermodellering van collageen, het herstel van de vezels in hun oorspronkelijke sterkte.

Algemeen, tests met ratten toonden aan dat degenen die werden behandeld met de nanochirurgische procedure een drievoudige verbetering van de tanduitlijning ervoeren, samen met aanzienlijk minder tandterugval en minder pijn in vergelijking met ratten die werden behandeld met traditionele chirurgie. De onderzoekers schrijven de verbetering toe aan het feit dat de nanochirurgische procedure het mogelijk maakt om weefsel en bot opnieuw te modelleren in de nieuwe oriëntatie, in tegenstelling tot gestresste tanden die terugkeren naar hun oorspronkelijke positie zoals vaak voorkomt bij de traditionele procedure. De resultaten suggereren dat de nanochirurgische procedure het potentieel heeft om de meer invasieve traditionele methode te vervangen met een algeheel verbeterd resultaat.

"Hier hebben we voor het eerst de biochirurgische benadering gedemonstreerd, "Zei Schroeder. "We zijn van plan om in de toekomst uit te breiden naar andere organen en meer uitdagende procedures."

© 2018 Fys.org