Оценка способности к реминерализации эмали и противокариозной эффективности биогенного аморфного фосфата кальция, покрытого полидопамином

Цель: Сравнить способность к реминерализации эмали и антибактериальную эффективность аморфного фосфата кальция, полученного из куриной яичной скорлупы и покрытого полидопамином (PDA-EACP), и комплекса фосфопептида казеина с аморфным фосфатом кальция (CPP-ACP).

Материалы и методы: EACP синтезировали из куриной яичной скорлупы, модифицировали полидопамином и исследовали с помощью высокоразрешающей сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (HRSEM-EDX), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и рентгеновской дифракции (XRD). 120 образцов эмали деминерализовали и случайным образом распределили по 5 группам для последующего лечения: группа I — контроль (без лечения); группа II — CPP-ACP; группа III — EACP; группа IV — PDA; группа V — PDA-EACP. Затем образцы подвергали циклическому воздействию среды с меняющимся pH в течение 28 дней. Реминерализацию оценивали по изменению микротвёрдости по Виккерсу (VMH), морфологии поверхности по данным сканирующей электронной микроскопии (SEM), а также по результатам элементного и химического анализа методом EDX и XRD. Антибактериальную эффективность в отношении Streptococcus mutans оценивали методами диффузии в агаре, прямого контакта и подавления биоплёнки с использованием флуоресцентного окрашивания.

Результаты: После деминерализации показатели VMH снизились примерно с 340–350 до 200–214 VHN. PDA-EACP обеспечил наибольшую реминерализацию (330,4 ± 12,2 VHN), значительно превосходившую результаты для EACP (295,6 ± 10,4 VHN) и CPP-ACP (265,3 ± 9,8 VHN) (p < 0,001). По данным EDX, соотношение Ca/P увеличилось до 2,31 ± 0,34 для EACP и до 1,69 ± 0,06 для PDA-EACP. XRD подтвердил более выраженную кристаллизацию гидроксиапатита в группе PDA-EACP. Для PDA-EACP отмечены наибольшая зона ингибирования (15,6 ± 1,3 мм) и максимальное подавление биоплёнки (гибель 72,6% бактерий при разведении 1:1).

Выводы: PDA-EACP улучшает реминерализацию эмали и оказывает более выраженное антибактериальное действие, чем CPP-ACP.

Клиническая значимость: PDA-EACP может стать биомиметической, экономически доступной и биосовместимой альтернативой синтетическим реминерализующим средствам для лечения начальных поражений эмали. Благодаря хорошей адгезии, способности к минерализации и антимикробным свойствам он может улучшить результаты лечения и профилактики начального кариеса.