象牙質知覚過敏症治療のための自走式バイオグラスジャヌス・ナノモーター

Self-propelled bioglass janus nanomotors for dentin hypersensitivity treatment.

抄録

象牙質知覚過敏症の治療は、ブロック層の剥離により必ずしも成功するとは限らない。そのため、減感作剤を効率的に歯細管内に送達することが重要である。ナノモーターは、その強力なパワーと良好な生体適合性により、薬物送達システムとして広く使用されている。ここでは、象牙質知覚過敏症への応用を目的として、簡単なゾル-ゲル法とマグネトロンスパッタリング法を用いて作製した、平均粒子径290 nmのPt運動ユニットを有する自走式バイオガラス製ヤヌス・ナノモーター（nBGs@Pt）について報告する。白金層が動力源となり、バイオガラス（減感作剤）を供給する原動力となった。過酸化水素を燃料として、nBGs@Ptは異なる媒体中で自動的に移動することができた。さらに、メソポーラス構造を持つnBGs@Ptは、良好なハイドロキシアパタイト形成性能を示した。象牙質圧力モデルを用いて、象牙細管におけるnBGs@Ptのブロッキング能を検証した。nBGs@Ptの動態は、象牙質液の流出や象牙細管内への移動に対して十分な抵抗性を示し、その阻止率は58.05%であった。再石灰化後の阻止率は96.07％に達し、最大10μm以上のハイドロキシアパタイトが形成された。この研究は、象牙質知覚過敏症の無痛治療のための、簡便で実現可能な新しい戦略を提供するものと期待される。

Dentin hypersensitivity treatment is not always successful owing to the exfoliation of the blocking layer. Therefore, efficiently delivering a desensitization agent into the dental tubule is critical. Nanomotors are widely used as drug delivery systems owing to their strong power and good biocompatibility. Herein, we report a kind of self-propelled bioglass Janus nanomotor with a Pt motion unit (nBGs@Pt) for application in dentin hypersensitivity that was prepared a simple sol-gel method and magnetron sputtering method, with an average size of 290 nm. The Pt layer as the power unit provided the dynamics to deliver the bioglass (desensitization agent). Using hydrogen peroxide as a fuel, the nBGs@Pt could automatically move in different media. In addition, the nBGs@Pt with a mesoporous structure demonstrated good hydroxyapatite formation performance. An dentin pressure model was used to verify the blocking ability of the nBGs@Pt in dentin tubules. The dynamics of the nBGs@Pt was sufficient to resist the outflow of dentin fluid and movement into the dentin tubules, with a blocking rate of 58.05%. After remineralization, the blocking rate could reach 96.07% and the formation of hydroxyapatite of up to 10 μm or more occurred. It is expected that this study will provide a simple and feasible new strategy for the painless treatment of dentin sensitivity.