Denník N

Pomaly prichádza zabijak zubných kazov

Foto – Unibas.ch
Foto – Unibas.ch

Derivát grafénu má antibakteriálne vlastnosti voči zubným patogénom. Budeme ho môcť využiť v boji so zubným kazom, ale aj proti odolným baktériám.

Zubný kaz, zápal zubného kanálika, parodontitída (laicky paradentóza). Všetky tieto ochorenia majú jednu spoločnú premennú – baktérie.

Na vine sú baktérie

Činnosťou baktérií ako Streptococcus Mutans, Fusobacterium nucleatum či Porphyromonas ginginalis, ktoré žijú v našich ústach, vznikajú organické kyseliny. Tie znižujú pH ústnej dutiny a narúšajú zubnú sklovinu. Baktérie tiež vytvárajú biofilm – zubný povlak a škodia našim ďasnám.

Zubári na infekcie často predpisujú bežné antibiotiká – ich pôvodcu pritom nezisťujú. To je problém, pretože tým zvyšujeme šancu vzniku odolnosti voči používaným antibiotikám. Preto je potrebné vyvíjať nové metódy hubenia patogénnych baktérií. Okrem vysokých účtov u zubára by mala neliečená alebo nevyliečiteľná infekcia úst ešte hrozivejší účinok: možnú stratu zubov.

Grafén je „in“

Grafén je planárna (plochá) dvojrozmerná štruktúra, ktorú tvoria atómy uhlíka. Sú usporiadané do šesťuholníkových štruktúr podobných včelím plástom. Grafén je miliónkrát tenší než papier, silnejší než diamant a vodivejší než meď.

Za jeho izoláciu a štúdium jeho vlastností udelili profesorom Andre Geimovi a Konstantinovi Novoselovovi z Univerzity v Manchesteri v roku 2010 Nobelovu cenu za fyziku. Tí ho prvý raz pripravili ešte v roku 2003, keď ho pomocou lepiacej pásky odtrhli od grafitu (tuhy v ceruzke). Neskôr ho stabilizovali na povrchu kremíka.

Od jeho objavu používame grafén v mnohých oblastiach vrátane medicíny.

„Kto posledné roky neprežil v jaskyni odrezaný od sveta, vie, že grafén a jeho deriváty patria medzi veľmi obľúbené materiály so širokým spektrom uplatnenia,“ povedal na konferencii Nanoconvention vo švajčiarskom Neuchateli Martin Hegner z Univerzity v Dubline.

Oxidom grafénu proti kazom

Koncom februára tohto roku zverejnili čínski vedci z Univerzity Jiao Tonga v Šanghaji výskum, v ktorom na boj s patogénnymi baktériami použili derivát grafénu – jeho oxid.

„Oxid grafénu je derivát grafénu modifikovaný množstvom skupín obsahujúcich kyslík… Nanovrstvy z oxidu grafénu majú lepšiu chemickú stabilitu a rozpustnosť vo vode (ako grafén, pozn. red.),“ hovorí Jianling He, hlavný autor článku v ACS Applied Materials and Interfaces.

Ide o veľmi sľubný materiál na uplatnenie v biomedicíne. Dokáže totiž narúšať bunkové steny a membrány baktérií – ak sa porušia, ich obsah sa vyleje do okolia a ony zahynú. Dôležité je, že zdravé bunky cicavcov ostávajú neporušené.

Bunky baktérií v prítomnosti oxidu grafénu (GO) zahynú, lebo sa im naruší bunková stena. FOTO – Acs.org
Bunky baktérií v prítomnosti oxidu grafénu (GO) zahynú, lebo sa im naruší bunková stena. Foto – Acs.org

„Ukázalo sa, že antimikrobiálny účinok nanovrstiev oxidu grafénu je významný. Vo vyššej koncentrácii je oxid grafénu účinnejší pri potláčaní životaschopnosti zubných patogénov,“ dodáva He.

Okrem toho vedci zistili, že antibakteriálna činnosť závisí aj od veľkosti nanovrstiev. Čím boli väčšie, tým viac baktérií dokázali zahubiť. Nanovrstvy grafénu predstavujú sľubný nanomateriál. Bude možné ho bezpečne použiť v zubnej starostlivosti a terapii.

Dostupné z doi: 10.1021/acsami.5b01069.

🗳️ Ak chcete podporiť našu prácu pred druhým kolom volieb aj nad rámec predplatného, môžete to urobiť aj darom.🗳️

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].

Veda

Teraz najčítanejšie