При установке зубных имплантатов их сразу покрывает слюна или плазма крови. Имплантаты адсорбируют тонкий слой белков из этих жидкостей, которые помогают прикрепляться тканям десен, но также позволяют микроорганизмам, в том числе потенциально опасным бактериям, расти на поверхности имплантата.
Согласно новому исследованию, проведенному Университетом Буффало и Университетом, поверхность имплантатов, а также других медицинских устройств играет важную роль в адсорбции белков полости рта и колонизации нежелательными микроорганизмами (процесс, известный как биообрастание). Регенсбурга.
Исследование, опубликованное в Journal of Dental Research , было направлено на то, чтобы улучшить понимание учеными этого сложного биологического процесса путем изучения состава белкового слоя полости рта и того, как им можно управлять, химически модифицируя поверхность биоматериала. Полученные данные закладывают основу для повышения эффективности медицинских и зубных имплантатов , — говорит со-ведущий исследователь Стефан Рул, доктор медицинских наук, доктор философии, профессор биологии полости рта в Школе стоматологической медицины UB.
«Часто именно этот белковый слой, а не поверхность биоматериала, встречается при колонизации бактерий или прикреплении тканевых клеток. Эти белки помогают определить биологические или патологические последствия, которые приводят либо к долговременному выживанию имплантата, либо к его разрушению вместе с необратимое повреждение окружающих тканей в результате инфекции », — говорит Рул. «Поэтому важно определить, как адсорбцию можно контролировать с помощью химической модификации поверхности биоматериала для достижения желаемого результата».
Совместно с исследованием руководил Райнер Мюллер, доктор философии, профессор Института физической и теоретической химии Регенсбургского университета.
Используя гранулы диоксида кремния, разработанные в лаборатории Мюллера с различными химически модифицированными поверхностями, исследователи обнаружили, что на адсорбцию белков из плазмы крови больше влияет количество адсорбированного белка, чем состав белкового слоя.
Однако на адсорбцию белков из слюны непосредственно влияет поверхность биоматериала. Адсорбция была ниже на поверхностях, которые имели отрицательный электрический заряд или отталкивали воду, что противоречит результатам предыдущих исследований.
По словам Руля, при исследовании сложных биожидкостей, таких как слюна и кровь, адсорбция для большинства белков стала непредсказуемой.
«Взаимодействие между белками, содержащимися в биологических жидкостях, может играть важную, но еще малоизученную роль в процессах адсорбции», — говорит Мюллер. «Конечная цель связать свойства поверхности с адсорбцией белка так, чтобы была достигнута оптимальная совместимость тканей, но предотвращалась микробная адгезия, скорее всего, не будет такой простой, как ожидалось».
Разработанная исследователями модельная система химически модифицированных поверхностей кремнезема может служить платформой для изучения основных принципов адсорбции белка из сложных биожидкостей.
«Чтобы улучшить дизайн покрытий поверхности имплантатов , в будущих исследованиях следует изучить адсорбцию белков, которые, как известно, способствуют прикреплению тканевых клеток или колонизируют бактерии, а также изучить молекулярную структуру сложных смесей белков плазмы крови и слюны, — говорит Рул.
По материалам зарубежной прессы
