När patienter går till tandläkaren för att fylla ett hålrum, de försöker lösa ett problem - inte skapa ett nytt. Men många tandpatienter får dåliga nyheter:bakterier kan gräva under sina tandfärgade fyllningar och orsaka nya hålrum, kallas återkommande karies. Dessa återkommande karies påverkar 100 miljoner patienter varje år och kostar ytterligare 34 miljarder dollar att behandla.

Nu, ett forskningssamarbete mellan Institutionen för materialvetenskap och teknik, Fakultet för odontologi, och Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering vid University of Toronto har resulterat i ett nytt sätt att minimera återkommande karies.

I en ny tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga rapporter , professorer Ben Hatton, Yoav Finer och doktoranden Cameron Stewart tog upp frågan och föreslog en ny lösning:ett fyllnadsmaterial med små partiklar tillverkade genom självmontering av antimikrobiella läkemedel, utformad för att stoppa bakterier i sina spår. Dessa partiklar kan lösa ett av de största problemen med antibakteriella fyllnadsmaterial:hur lagrar du tillräckligt med läkemedel i materialet för att vara effektivt för någons hela liv?

"Att lägga partiklar packade med antimikrobiella läkemedel till en fyllning skapar en försvarslinje mot hålrumsframkallande bakterier, "säger Hatton." Men traditionellt har det bara varit tillräckligt med läkemedel för att hålla i några veckor. Genom denna forskning upptäckte vi en kombination av läkemedel och kiseldioxidglas som organiserar sig molekyl för molekyl för att maximera läkemedelsdensiteten, med tillräcklig tillgång till de senaste åren. "Denna upptäckt av att använda antimikrobiella medel som självmonteras innebär att laget kan packa 50 gånger så mycket av de bakteriekämpande läkemedlen i partiklarna.

"Vi vet mycket väl att bakterier specifikt angriper marginalerna mellan fyllningar och den återstående tanden för att skapa håligheter, "säger Finer." Att ge dessa material en antimikrobiell tillförsel som kommer att hålla i flera år kan avsevärt minska detta problem. "

Blickar framåt, forskargruppen planerar att testa dessa nya läkemedelslagrande partiklar i tandfyllningar, övervaka deras prestanda när de attackeras av bakterier och saliv i den komplexa miljön i munnen. Med lite finjustering, detta nya "smarta" material kan skapa en starkare fyllning och färre resor till tandläkaren.