口腔疾病如蛀牙、牙周病和真菌感染等是全球关注的公共卫生议题,每年相关的医疗开支庞大。这些口腔疾病的成因,主要是致病细菌或真菌附着牙齿表面并形成生物膜群落。美国国家卫生院的数据显示,65 - 80%的人类口腔感染是由生物膜导致。

香港大学(港大)工程学院和牙医学院合作的研究团队,首次揭示纳米钻石对口腔致病生物膜有抑制作用,并有效对抗口腔内浮游的细菌等微生物病原体,具潜力发展为新一代抗菌剂,为缠绕人类已久的口腔健康问题,提供有效的解决方案。研究结果已于学术期刊《Biomaterials Science》刊登,题为「纳米钻石对口腔致病生物膜的抑制作用」。

蛀牙是人类最常见的疾病之一,影响着全球近半(48%)超过30亿人口,主要是口腔内产生酸性的细菌在牙齿表面形成一层生物膜所引致,变异链球菌(Streptococcus mutans)被认为是发病的关键。牙周病是人类第六大流行疾病,全球患病率为11.2%,主要由牙龈卟琳单胞菌(Porphyromonas gingivalis)诱发。而口腔内的微生物失调,与肥胖、阿尔茨海默氏症和心血管疾病等全身系统疾病均有关连。这些病原体一直对抗生素存有高抗药性,目前未有彻底的解决方法。另一种对身体可能构成严重影响的口腔疾病是真菌感染,而针对抑制真菌滋长的研究,过去十多年并没有多大进展。

今次研究由电机电子工程系助理教授褚智勤博士,以及牙髓病学临床助理教授聂燊朗医生共同担任首席研究员。他们发现,经高压高温处理的纳米钻石,对几种预选的口腔病原体,包括真菌(白色念珠菌和光滑念珠菌)和细菌(变异链球菌和牙龈卟琳单胞菌)的生物膜形成,有明显的抑制作用,对消除经已形成的生物膜也具有一定作用。

「纳米物料是当前物料科学的热门课题。这些超小粒子能渗透入微生物当中,又可利用作广泛的药物输送。我们的研究说明了这些纳米粒子能操控病原体内的遗传机制,防止它们附着在任何物质的表面,因而对生物膜的形成有抑制作用。」褚智勤博士和聂燊朗医生解释说。

「钻石具有弹性表面和优异的生物兼容性的特性,而纳米钻石已证实对人体无害。我们的实验成果不单有助理解纳米钻石和口腔病原体的关系,更展示了纳米钻石应用于临床抗菌治疗的巨大潜力,让相关的临床应用研究得以加快开展。」褚智勤博士和聂燊朗医生补充说。

他们表示,研究成果可延伸应用于对付其他的感染,尤其是真菌感染。幼童和长者,艾滋病和糖尿病患者,以及需长期服用类固醇或进行癌症化疗的病人的免疫力较低,容易受真菌感染,而由于真菌细胞与人体细胞非常相似,研发对人体无害的抗真菌剂一直是科学家的重大的挑战。

刊登于Biomaterial Science, 2021 年第15期的论文「纳米钻石对口腔致病生物膜的抑制作用」 请按此阅览

来源:https://www.hku.hk/press/c_news_detail_23272.html