Як гідроксиапатит бореться з карієсом і чутливістю зубів

Українські та литовські вчені представили результати розробки нового засобу для догляду за зубами — зубних плівок із комплексною дією, які можуть стати проривом у лікуванні та профілактиці стоматологічних проблем. Ці плівки поєднують у собі ремінералізуючі властивості кальцій гідроксиапатиту (CHA) та антимікробну активність метронідазолу й хлоргексидину. Їхня мета — не лише відновлювати зубну емаль, а й запобігати утворенню мікробних біоплівок, що викликають карієс і захворювання ясен. Дослідження опубліковане в журналі ScienceRise: Pharmaceutical Science (№1(53) 2025) і демонструє потенціал нової форми для вирішення проблем гіpereстезії — підвищеної чутливості зубів.

За даними Всесвітнього звіту про тягар хвороб (Global Burden of Disease), карієс постійних зубів вражає понад 2,3 мільярда людей у світі, а дитячий карієс молочних зубів — більш ніж 530 мільйонів.

Ця хронічна бактеріальна хвороба руйнує емаль через кислоти, що утворюються бактеріями в зубному нальоті. Якщо не лікувати, процес доходить до пульпи, викликаючи абсцеси й навіть утрату зубів. Водночас гіперестезія, що супроводжує багато стоматологічних патологій, погіршує якість життя через біль і дискомфорт від температурних чи механічних подразників.

Причина — порушення мінералізації емалі та оголення дентинних канальців, які передають подразнення до нервових закінчень.

Розроблені плівки пропонують альтернативу традиційним засобам, таким як гелі, пасти чи ополіскувачі, які швидко змиваються слиною і мають обмежену біодоступність. Натомість плівки забезпечують тривалий контакт із зубною поверхнею — до 7,6 години в умовах, що імітують ротову порожнину.

Основний активний компонент, CHA, обраний через його схожість із природним складом емалі (97%) і дентину (70%). Він здатен проникати в мікропростори емалі, заповнювати дентинні канальці та стимулювати утворення нових кристалів гідроксиапатиту. Концентрація CHA у 10% базується на літературних даних, які підтверджують його ефективність як замінника фторидів, уникаючи ризиків флюорозу чи токсичності.

Для боротьби з патогенною мікрофлорою до складу додали метронідазол і хлоргексидин у концентрації 0,05 мг/см² кожен. Ці речовини діють синергічно: метронідазол атакує анаеробні бактерії, а хлоргексидин знищує широкий спектр мікроорганізмів, включаючи Staphylococcus aureus, Escherichia coli та Candida albicans. Мікробіологічні тести показали, що плівки створюють зони пригнічення росту від 15 до 25 мм, що свідчить про чутливість мікроорганізмів до препарату. Окрім того, ці компоненти забезпечують мікробіологічну чистоту плівок під час зберігання без додаткових консервантів, що підтверджено стандартами Державної фармакопеї України (SPhU).

Основа плівки — 5% полівініловий спирт (PVA) як плівкоутворювач і 4% гліцерин як пластифікатор — забезпечує оптимальні механічні властивості: міцність на розрив до 16,6 Н і еластичність із подовженням до 7,6 мм. Товщина плівок становить близько 220 мкм, що робить їх зручними для нанесення. Технологія виготовлення включає кілька етапів: від підготовки суспензії CHA з гліцерином і макроголом 400 до виливання маси та сушіння при 50°C протягом 7–8 годин.

Експерименти проводилися з використанням сучасного обладнання, зокрема оптичних мікроскопів для аналізу кристалографії, ротаційного віскозиметра для вимірювання в’язкості та текстурного аналізатора для оцінки міцності й адгезії. Результати показали, що плівки стабільні протягом 24 годин без осідання частинок, а їхній pH (7,5) відповідає фізіологічним умовам ротової порожнини. Понад 21 місяць тестування п’яти партій препарату при температурах від +8°C до +25°C підтвердив відповідність специфікаціям якості, включаючи однорідність дозування та вмісту.

Цей засіб може стати практичним рішенням для стоматологічної практики, пропонуючи неінвазивний спосіб ремінералізації та захисту від мікробів. Проте автори зазначають обмеження: дослідження не включало клінічних випробувань чи аналізу на реальних штамах із порожнини рота, що потребує подальших кроків для оцінки ефективності в умовах реального використання. Планується також завершити аналіз терміну придатності.

Розробку провели вчені з Національного фармацевтичного університету (Харків, Україна) та Литовського університету наук про здоров’я (Каунас, Литва). Серед авторів — Крістіна Крива, Юлія Маслій, Наталія Гербіна, Тетяна Пономаренко, Ольга Калюжная, Олена Рубан і Ольга Євтифєєва. Їхня робота відкриває перспективи для впровадження нових вітчизняних засобів у стоматологію, поєднуючи наукову базу з практичним застосуванням.