Исследователи применили метод нейтронного рассеяния для изучения наночастиц с антибактериальными свойствами, которые могут быть включены в состав адгезивов, применяемых для прочного сцепления полимерной композитной пломбы с поверхностью зуба. Предполагается, что это позволит увеличить срок службы реставрации за счет маловероятного появления трещин и рецидива кариеса.
Авторы исследования создали адгезив с экспериментальным составом, в который включили модифицированные (с примесью азота) наночастицы диоксида титана (N_TiO2). Затем с помощью метода малоуглового нейтронного рассеяния изучили образцы адгезива на изотропном реакторе с большой плотностью нейтронного потока (HFIR). В ходе эксперимента авторы подбирали оптимальную форму, модификацию и рассеяния частиц.
«В процессе разработки состава мы модифицировали поверхность частиц диоксида титана с помощью кремния и белков. Это позволило улучшить свойства наночастиц в полимерной матрице, и усилило способность частиц создавать ковалентные связи с естественными белками в составе тканей зуба», — говорит соавтор работы, д-р Адам Дж. Рондинон, ведущий научный сотрудник в Центре изучения материалов на основе наночастиц Национальной лаборатории Оак Ридж. «Благодаря использованию изотропного реактора, мы могли наблюдать, как именно белки соединяются с частицами N_TiO2, и как происходит рассеяние частиц».
Как показали первые результаты, наночастицы хорошо рассеиваются, при этом подходят для включения в состав многих популярных адгезивов, что наглядно наблюдали в ходе экспериментов. Кроме того, адгезив с наночастицами обладает антибактериальной активностью под действием излучения видимого спектра. При этом даже в темноте сохраняются пассивные антибактериальные свойства. Для активации антибактериального эффекта, вероятно, будет рекомендовано использование световой лампы для подготовки адгезива перед нанесением основного пломбировочного материала. Так, адгезив будет служить в качестве долгосрочного антибактериального слоя.