Calbots แม่เหล็ก: วิธีใหม่ในการปิดอาการเสียวฟัน

ทีมนักวิทยาศาสตร์วัสดุศาสตร์และทันตแพทย์ได้นำเสนอ CalBots ซึ่งเป็นวัสดุนาโนชีวภาพแก้วที่มีความไวต่อแม่เหล็ก ในงานAdvanced Science CalBots เป็นเจลคอลลอยด์ที่มีแคลเซียมเป็นส่วนประกอบ ซึ่งเมื่ออยู่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก จะรวมตัวกันเป็นสายสั้นๆ และแทรกซึมลึกเข้าไปในท่อเนื้อฟัน (มากกว่า 300 ไมครอน) ภายใน “อุโมงค์ขนาดเล็ก” เหล่านี้ วัสดุจะปิดผนึกด้วยกลไกและทำหน้าที่เป็น “เมล็ดพันธุ์” สำหรับการคืนแร่ธาตุ กล่าวคือ มันทำหน้าที่ที่น้ำยาเคลือบฟันและน้ำยาเคลือบฟันลดความไวส่วนใหญ่ทำไม่ได้ นั่นคือ มันไม่ได้ทำงานบนพื้นผิว แต่ทำงานลึกลงไป

พื้นหลัง

• อาการปวดฟันมาจากไหน? เมื่อเคลือบฟันสึกกร่อนหรือเหงือกร่น เนื้อฟันจะถูกเปิดออก ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่ถูกแทรกซึมโดยท่อไมโครคาแนล (ท่อเนื้อฟัน) การแปรงฟันด้วยความเย็น รสเปรี้ยว รสหวาน หรือแรงๆ จะทำให้ของเหลวไหลผ่านท่อเหล่านี้ไปยังเส้นประสาท และทำให้เกิดอาการปวดขึ้น กุญแจสำคัญของวิธีแก้ปัญหาคือการปิด (อุด) ท่อเหล่านี้ให้สนิท
• เหตุใดวิธีการรักษาแบบเดิมๆ ถึงไม่ได้ผลยาวนาน?
  • โพแทสเซียมเพสต์ “ทำให้เส้นประสาทสงบ” แต่ไม่สามารถปิดช่องประสาทได้
  • ฟลูออไรด์ ออกซาเลต ไบโอกลาส และวานิช มักจะอุดตันอยู่ที่ทางเข้า ซึ่งจะถูกชะล้างออกไปอย่างรวดเร็วด้วยอาหาร กรด และการแปรงฟัน
  • กาวและวัสดุผสมมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า แต่ต้องทิ้งไว้ให้แห้ง และมักจะหลุดลอกออกเมื่อเวลาผ่านไป
  • ผลลัพธ์: มีผลแต่เพียงชั่วคราวเพราะการอุดตันไม่ลึก
• เหตุใดการอุดตันแบบ "ลึก" จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง? ท่อมีลักษณะโค้งและยืดได้หลายร้อยไมโครเมตร หากอุดอยู่แค่บริเวณทางเข้า ก็อาจเสียหายได้ง่าย หากวัสดุเข้าไปลึกหลายสิบถึงหลายร้อยไมครอนภายในและถูกยึดติดไว้ จะสามารถทนต่อการทำความสะอาด กรด และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ดีกว่ามาก
• สิ่งที่ขาดหายไปก่อนหน้านี้แม้แต่ไบโอกลาสที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีก็แทบจะไม่สามารถลงไปถึงระดับลึกได้ อนุภาค "ติด" อยู่ที่ทางเข้า และหากไม่มีการนำทาง พวกมันก็จะถูกพัดหายไป ไม่มีวิธีการทางคลินิกง่ายๆ ที่จะนำวัสดุไปยังระดับความลึกและตรึงไว้ที่นั่น
• ทำไมทันตแพทย์และคนไข้จึงต้องการสิ่งนี้? หากเราสามารถกำหนดมาตรฐานโหมดแม่เหล็กที่ปลอดภัย และยืนยันการสบฟันระยะยาวในสภาวะจริง (เช่น กรด แปรงฟัน กาแฟ/ไวน์) ขั้นตอนการรักษาที่รวดเร็วก็จะเกิดขึ้น: แขวนท่อ → ใช้แม่เหล็ก → อุดท่อให้แน่นและลึก โดยไม่ต้องเจาะหรืออุดฟัน
• สิ่งที่ยังต้องมีการทดสอบ ได้แก่ความปลอดภัยทางชีวภาพสำหรับโพรงประสาทฟัน ความคงทนของผลเป็นเวลาหลายเดือน ความสามารถในการทำซ้ำได้ในคลินิก และความเข้ากันได้กับวิธีการอื่นๆ (การเติมแร่ธาตุ การรักษาเหงือกร่น การใส่เฝือกเพื่อรักษาอาการบรูกซิซึม)

เหตุใดเรื่องนี้จึงสำคัญ?

อาการเสียวฟัน (ภาวะเนื้อฟันไวเกิน) เกิดขึ้นเมื่อเนื้อฟันถูกเปิดออกและท่อขนาดเล็กของเนื้อฟันเปิดออก ซึ่งสิ่งกระตุ้นภายนอก (เช่น ความเย็น ความเปรี้ยว การแปรงฟัน) จะถูกส่งผ่านไปยังเส้นประสาท วิธีการทั่วไป (เช่น ยาสีฟันโพแทสเซียม ฟลูออไรด์ ไบโอกลาส) มักให้ผลในระยะสั้น เนื่องจากการสบฟันจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ทางเข้าของท่อ และจะถูกกำจัดออกด้วยอาหาร/การแปรงฟัน ดังนั้น ในปัจจุบัน ทันตแพทย์จึงกำลังหาวิธีปิดท่อให้สนิทอย่างมีประสิทธิภาพ

สิ่งที่ผู้เขียนคิดขึ้นมา - เป็นคำง่ายๆ

• วัสดุ: "calbots" - เจลแคลเซียมไบโอกลาสที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก ใต้สนามด้านขวา "เกรน" แต่ละเม็ดจะเชื่อมกันเป็นสายสั้นๆ (การประกอบตัวเองแบบมีทิศทาง) สายโซ่ขนาดเล็กเหล่านี้เลื่อนและขันเข้ากับส่วนโค้งของท่อได้ง่ายกว่าอนุภาคเดี่ยว
• การส่งมอบ: แม่เหล็กภายนอกจะถูกวางไว้ที่ด้านนอกของฟัน ซึ่งจะควบคุมการไหลของอนุภาคและช่วยให้อนุภาคเดินทางได้หลายร้อยไมครอนผ่าน "รูปทรงสปาเก็ตตี้" ที่ซับซ้อนของเนื้อฟัน
• ผลกระทบ: ภายในช่อง "แคลบอต" ก่อตัวเป็นปลั๊กและสร้างสภาพแวดล้อมจุลภาคที่เอื้อต่อการสร้างแร่ธาตุ ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการลดความไวในระยะยาว (ไบโอกลาสเป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยกระตุ้นการสะสมของอะพาไทต์)

สิ่งที่การทดลองแสดงให้เห็น

• ในแบบจำลองเนื้อฟัน ผู้เขียนได้แสดงให้เห็นว่า "แคลบอต" สามารถแทรกซึมเข้าไปได้มากกว่า 300 ไมโครเมตรภายใน และประกอบตัวเองเป็นโครงสร้างที่ปิดช่องทางเดินของท่อ เสมือนว่าปลั๊กไม่ได้เกิดขึ้นที่ทางเข้า แต่เกิดขึ้นภายในท่อ ซึ่งไม่ถูก "พัดหายไป" ด้วยแปรงหรือกรด
• บทความ/เอกสารพิมพ์ล่วงหน้าของ ChemRxiv ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับแนวคิดเดียวกันนี้แสดงให้เห็นถึงการสบฟันลึกในฟันมนุษย์และหนู และความปลอดภัยในสัตว์ (ไม่เป็นพิษสูงถึง 550 มก./กก.) นอกจากนี้ยังรายงานถึงการปรับปรุงภาวะไวเกินในการทดลองกับสัตว์ควบคุมด้วย นี่เป็นบริบทสำคัญ แต่อย่าสับสน นี่เป็นข้อมูลก่อนการทดลองทางคลินิกจากเอกสารพิมพ์ล่วงหน้า ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

มันแตกต่างจากผลิตภัณฑ์ "ทั่วไป" อย่างไร?

• ความลึกเทียบกับพื้นผิว สารลดความไวส่วนใหญ่ "วาง" อยู่ที่ทางเข้าหลอดและสูญเสียประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว อนุภาคที่ถูกแม่เหล็กนำทางเข้าถึงได้ไกลกว่าและก่อให้เกิดการอุดตันภายใน
• การนำทาง ไม่ใช่แค่การใช้งาน ที่นี่วัสดุจะถูกควบคุม: สนามภายนอกกำหนดเส้นทางและโหมดการประกอบ ดังนั้นจึงสามารถรับมือกับโครงสร้างจุลภาคที่ซับซ้อนของเนื้อฟันได้ดีขึ้น

สิ่งนี้จะให้อะไรกับคนไข้ (หากทุกอย่างได้รับการยืนยัน)

• นานขึ้นโดยไม่เจ็บคอ! การอุดตันที่ลึกและหนาแน่นน่าจะทนต่ออาหาร เครื่องดื่ม และการทำความสะอาดได้นานกว่า ซึ่งหมายความว่าจะมีโอกาสน้อยที่จะถูก "เจาะ" ด้วยความเย็น/เปรี้ยว แม้จะยังเป็นสมมติฐาน แต่ก็สอดคล้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าระยะเวลาในการรักษาขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการอุดตันในเชิงลึก
• ขั้นตอนย่อในคลินิก ในทางทฤษฎี นี่อาจเป็นขั้นตอนสั้นๆ ที่ทันตแพทย์: ใส่สารแขวนลอย ติดแม่เหล็ก ตรวจ โดยไม่ต้องลอกเคลือบฟัน ไม่ต้องฉีดยา และไม่ต้อง "ทา" ทุกวัน (รูปแบบของขั้นตอนจริงยังไม่สามารถระบุได้)

ความระมัดระวังอยู่ที่ไหน?

• ข้อมูลเหล่านี้มาจากห้องปฏิบัติการและก่อนการทดลองทางคลินิก ยังไม่มีการศึกษาแบบ RCT ทางคลินิกในมนุษย์ ประเด็นสำคัญ: ความปลอดภัยของโพรงประสาทฟัน ความเสถียรของการอุดตันภายใต้สภาวะจริง (กรด แปรง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ) การกำหนดมาตรฐานโหมดแม่เหล็ก และความสามารถในการทำซ้ำได้ในทางปฏิบัติ
• ผู้ป่วยที่มีอาการกัดกร่อนอย่างรุนแรงหรือมีปัญหาเหงือกอาจจำเป็นต้องใช้การรักษาแบบผสมผสาน (เช่น สุขอนามัย, เฝือกกัดฟัน, ยาเติมแร่ธาตุ) ซึ่งเป็นที่ยอมรับในบทวิจารณ์สมัยใหม่เกี่ยวกับอาการเสียวฟัน

บริบท: ทำไมต้อง Bioglass?

ไบโอกลาสเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันในวงการทันตกรรม เพราะมีคุณสมบัติเข้ากันได้ทางชีวภาพ ปล่อยไอออนที่ช่วยกระตุ้นการสร้างแร่ธาตุใหม่ และมักถูกใช้เป็นส่วนประกอบของยาแนว/น้ำยาเคลือบเงาเพื่อปิดผนึกหลอด แต่หากไม่มีการนำส่งแบบแอคทีฟ ผลลัพธ์จะ “หายไปอย่างรวดเร็ว” “Calbots” ได้นำเอาคุณสมบัติที่ดีที่สุดของไบโอกลาสมาผสมผสานกับการควบคุมทิศทางและการประกอบตัวเองเข้ากับโครงสร้าง “สมอ”

บทสรุป

วิทยาศาสตร์ขั้นสูงอธิบายถึงวิธีที่ชาญฉลาดในการนำวัสดุไปยังเป้าหมาย ซึ่งอยู่ลึกเข้าไปในท่อเนื้อฟัน และที่นั่นวัสดุจะจัดตัวเป็น "ปลั๊ก" ที่มั่นคง หากการศึกษาทางคลินิกในภายหลังยืนยันถึงความปลอดภัยและความทนทานของวัสดุ ทันตแพทย์จะมีเครื่องมือที่ใช้งานได้ตรงจุดที่เจ็บปวด ไม่ใช่แค่บนพื้นผิว