Российские ученые выявили вещества, повышенное содержание которых в ротовой жидкости может быть признаком развития кариеса, и нашли способ предотвратить заболевание на ранних стадиях. Проект поддержан грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в журнале EPMA Journal.

Кариес - это процесс разрушения твердых тканей зуба из-за деятельности нескольких видов бактерий. Эти бактерии питаются различными углеводами и выделяют в результате своей жизнедеятельности кислоту, которая разъедает ткани зуба. Кариес может формироваться от нескольких месяцев до нескольких лет в зависимости от питания и гигиены зубов. Это самое распространенное заболевание: оно встречается у 95% людей. Нередко кариес приводит к развитию более серьезных осложнений, таких как периодонтит и пульпит.

Ученые из Воронежского государственного университета (ВГУ) изучили, как изменяется молекулярный состав слюны у людей с множественным кариесом, и разработали методику восстановления зубной эмали с помощью искусственно созданных биомиметических материалов. Биомиметические материалы созданы руками человека, чтобы скопировать некоторые свойства природных веществ. Например, плоды репейника стали прототипом материала, который сегодня используется в застежках-липучках.

На первом этапе исследования ученые выяснили, что в слюне людей, больных кариесом, сокращается содержание минеральных веществ и неорганических соединений и увеличивается доля органической составляющей: сложных эфиров, жиров и углеводов. Кроме того, исследователи показали, что в ротовой жидкости людей, страдающих множественным кариесом, более чем в два раза увеличивается содержание тиоционатов. Эти вещества выделяются в результате ответной реакции организма на возникновение кариозного процесса.

Для анализа слюны ученые использовали метод инфракрасной спектромикроскопии с источником синхротронного излучения. С помощью этого метода можно достаточно точно определить качественный и количественный состав образца. Еще одно достоинство инфракрасной спектромикроскопии состоит в ее относительной простоте и возможности анализировать смеси веществ.

На втором этапе ученые исследовали процессы образования неорганических твердых веществ в тканях зуба. На основании полученных данных они смогли создать лечебно-профилактические средства, нормализующие обменные процессы и предотвращающие развитие кариеса. Также исследователи проанализировали состав эмали человеческого зуба на всех этапах развития кариозного процесса. Они выяснили, что на ранних этапах под действием выделяемой бактериями кислоты эмаль зуба разрушается с образованием кислой соли кальция и ортофосфорной кислоты. Использовав эти данные, ученые смогли создать биоматериал, идентичный здоровой зубной эмали.

"На основе уже полученных в ходе выполнения проекта данных мы сформируем ряд практических рекомендаций и алгоритмов для практикующих стоматологов по проведению лечебно-профилактических мероприятий терапии кариеса на ранних стадиях без препарирования твердых тканей при начальных проявлениях кариозного процесса эмали", - сказал автор исследования, старший научный сотрудник кафедры физики твердого тела и наноструктур ВГУ, доктор физико-математических наук Павел Середин.

Созданный учеными метод диагностики будет использоваться для выявления развития кариеса на ранних стадиях. На этом этапе кариозный процесс обратим, и поврежденный зуб можно будет восстановить с помощью разработанных исследователями лечебно-профилактических методов и нового биоматериала.

Работа была выполнена совместно с учеными из Воронежского государственного медицинского университета и ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Похожие новости

  • 26/07/2018

    Антитела из полимеров позволят эффективно уничтожать раковые клетки

    ​Международная группа исследователей под руководством Николая Барлева, заведующего Лабораторией клеточного сигналинга МФТИ, показала принципиальную возможность создания нового класса противоопухолевых препаратов на основе nanoMIP - «пластиковых антител».
    100
  • 01/08/2018

    Интерфероны запускают раннее самоубийство клеток в ответ на инфекцию

    ​Российские ученые совместно с зарубежными коллегами обнаружили, что еще до активации иммунного ответа организма на инфекцию зараженные клетки начинают бороться с ее распространением. Это происходит благодаря белкам-интерферонам, которые синтезируются во всех клетках организма.
    68
  • 22/06/2018

    Клетки печени изменяются при дисфункции щитовидной железы

    ​Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ РАН) изучили ультраструктурные изменения ткани печени крыс — модельных организмов для исследования избыточной активности щитовидной железы.
    124
  • 27/07/2018

    Росийские ученые разработали простой способ диагностики отита

    Российские ученые усовершенствовали подход к исследованию заболеваний среднего уха, например, среднего экссудативного отита — распространенного заболевания, которое сложно диагностировать и лечить. Новый способ диагностики, в котором ученые используют в том числе один из методов томографии, быстр, точен и безопасен.
    114
  • 23/07/2018

    Магнитные нанодиски улучшат качество томографии

    Ученые России и США разработали магнитные наноструктуры, регистрируемые индукционными методами с рекордной чувствительностью в организме лабораторных животных in vivo.  Полученные магнитные микродиски позволят увеличить чувствительность и информативность различных методов визуализации органов и тканей, таких как магнитно-резонансная томография, MPQ и MPI (magnetic particle imaging).
    98
  • 08/06/2018

    Ученые избавили клетки от «кислородного стресса»

    Российские ученые совместно с британскими коллегами предложили технологию, позволяющую анализировать живые ткани и клетки под микроскопом. Метод позволит проводить экспресс-анализ токсичности магнитных наночастиц размером около 10 нанометров, которые применяются для создания противоопухолевых препаратов.
    196
  • 24/03/2018

    Российские химики изучили перспективное лекарство от мышечной слабости

    ​Ученые исследовали свойства нового вещества, которое может быть эффективным лекарством при мышечной слабости. Химики показали, что это соединение обладает длительным действием и оказывает меньшие побочные эффекты, чем известные аналоги.
    252
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    1559
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    575
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    192