Volume 5 | Article ID 0043 |
纳米材料由于其独特的机械和化学性能，在牙髓病治疗中发挥着越来越大的作用。在这篇综述中，作者全面概述了纳米材料在牙髓病学中的多样化应用，包括用作牙髓药物、冲洗剂、封闭剂、充填和根管修复材料、以及牙髓修复和再生材料等（图1）。这些纳米材料不仅显著增强了抗菌效果，改善了材料的机械特性，而且有效促进了组织的再生。将纳米材料应用到牙髓病学中，将有望彻底改变治疗方法，推动该领域实现重大进展。
图1 纳米材料在牙髓病治疗中的应用
牙髓治疗的核心目标在于彻底清除受感染根管内的细菌、细菌副产物以及牙髓残余物。其中，牙髓药物在有效清除根管内细菌方面扮演着关键角色，氢氧化钙作为最常用的药物之一，尽管效果显著，但其潜在的副作用也不容忽视，如可能导致细胞膜畸变、蛋白质变性和DNA损伤。在根管固定过程中，即便经过冲洗，部分根管表面仍可能保持不变，这导致细菌可能在顶端部分持续存在。更为棘手的是，当根管被填充后，随着时间的推移，可能会发生微生物渗漏的情况，这进一步增加了治疗的复杂性。
目前，一些纳米材料，包括有机纳米颗粒（主要是壳聚糖纳米颗粒）和无机纳米颗粒（如金属/金属氧化物纳米颗粒和硅酸钙纳米颗粒），已被广泛用作牙髓药物，以提高消除牙根管生物膜的能力，这为牙髓治疗提供了新的思路与策略。
根管封闭剂是封闭过程中不可或缺的一部分，因为它们填补了填充物（如牙胶点）和牙本质壁之间的空间，并且流入并封闭侧管和副管，从而确保根管系统在三维上的完全密封。为了确保根管治疗的长期成功，根管封闭剂应提供气密密封，并随着时间的推移能够具有稳定的体积，持续发挥抑菌或杀菌作用，同时保持对根尖周组织的生物相容性。近几十年来已经开发出许多封闭剂，但仍没有任何现有的封闭剂能够满足所有要求。
纳米材料本身可能具有增强某些封闭剂性能的固有功能，除了提供持续的抗菌作用外，还可以作为治疗有效载荷和表面修饰剂的载体。纳米颗粒还可以增强牙本质的密封能力和微机械粘附过程，提高矿化方面的生物活性。很多研究证明，金属/金属氧化物纳米颗粒、生物陶瓷纳米材料、有机纳米颗粒均可作为根管密封剂。halloysite纳米管、多壁碳纳米管等纳米材料可以作为根管封闭剂的纳米载体。
在根尖周手术中放置能够有效密封根管的填充物是十分重要的。三氧化矿物凝聚体（Mineral Trioxide Aggregate，MTA）是目前使用最广泛的根管填充材料，然而，MTA有着处理困难、凝固时间长、成本高、缺乏抗菌性能以及在酸性pH中易溶解等缺点。将纳米颗粒掺入MTA和其他具有生物活性的根管填充材料中，可以增强其机械、物理和生物特性。例如，将银纳米颗粒结合到MTA中，可以有效减少其凝固时间，提高材料稳定性和实用性；将二氧化钛和银纳米颗粒掺入MTA可以增强修复材料的粘结强度等。
牙髓再生的目的是在生物学和功能上修复牙髓-牙本质复合体，需要对根管腔进行适当消毒，然后进行牙髓组织修复。这基于三个关键元素：干细胞、天然/合成支架和生长因子（生物活性分子）。目前研究发现，纳米纤维基支架可以促进细胞和细胞外基质之间的积极相互作用，增强细胞增殖，维持细胞表型，促进干细胞分化，并通过物理和化学刺激激活细胞信号通路。一些纳米颗粒具有小尺寸、高表面积、溶解度增加和抗菌活性等特性，使其对生物活性剂的控制释放具有一定的价值，如磁性纳米颗粒、氧化铁纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒等都被证明有助于牙髓再生。
随着研究的深入，纳米材料在牙髓病治疗中的潜力日益凸显，它们被视为对抗根管感染、促进牙髓组织修复的有力工具。纳米颗粒因其独特的抗菌、抗粘连以及药物递送能力，在牙髓治疗领域展现出巨大的应用前景。但在纳米技术研究领域，严格的质量控制程序、全面的风险评估和高度警惕是必不可少的。目前有必要通过全面的大型动物和临床试验开展进一步研究，以确保临床有效性和纳米材料应用的安全性，这是纳米材料在推进牙髓学领域发展和改善患者预后方面发挥作用的关键。
撰写：张宏
审核：孙敏轩、刘萍萍
原文链接：
https://spj.science.org/doi/10.34133/bmef.0043
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