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为解决龋齿治疗难题，研究人员评估氢氧化锌氯纳米片（ZHC-NSs）对变形链球菌的作用，发现其有抗菌潜力。
在我们的口腔中，牙齿健康时刻面临着威胁，其中龋齿（俗称蛀牙）就是一个常见又让人头疼的问题。它的产生主要是因为口腔中的细菌在牙齿上 “安营扎寨”，形成牙菌斑。变形链球菌（Streptococcus mutans）作为 “罪魁祸首” 之一，会在口腔中产生大量的胞外多糖（EPSs），这些物质就像 “胶水” 一样，让细菌紧紧附着在牙齿表面。随着细菌的不断繁殖，它们会在牙齿表面形成酸性环境，逐渐溶解牙齿中的矿物质，导致牙齿脱矿，进而引发龋齿。如果龋齿得不到及时治疗，还可能引发牙髓暴露、坏死、脓肿，甚至最终导致牙齿脱落。
目前，传统的龋齿治疗方法主要是彻底清除龋坏组织，但这种方法存在牙髓暴露的风险。而现有的抗龋齿细菌策略，如使用传统抗菌剂和化学预防剂，也有诸多局限性。比如，作为 “黄金标准” 的抗菌剂氯己定，虽然抗菌效果不错，但长期使用会导致牙结石形成、牙齿变色以及过敏反应等问题。在这样的背景下，寻找更安全、有效的抗龋齿方法迫在眉睫。
来自德黑兰医科大学（Tehran University of Medical Sciences）等机构的研究人员开展了一项关于氢氧化锌氯纳米片（ZHC-NSs）的研究。他们想探究 ZHC-NSs 在抗变形链球菌方面的性能，以及它的生物相容性和光灭活效果。该研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上。
研究人员在开展此项研究时，用到了多种关键技术方法。首先，利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和透射电子显微镜（TEM）来观察 ZHC-NSs 的形貌和尺寸；通过 X 射线衍射（XRD）分析其晶体结构；运用 X 射线荧光（XRF）分析确定元素组成。同时，进行了一系列生物相容性测试，包括刺激试验、急性毒性试验、基因毒性评估（彗星试验）以及细胞毒性评估（MTT 试验）。另外，通过检测活性氧（ROS）生成、评估抗菌活性等实验来探究 ZHC-NSs 的性能。
下面来看具体的研究结果：
- ZHC-NSs 的表征：通过 TEM 和 FESEM 观察发现，ZHC-NSs 呈现六边形片状结构，其厚度平均为 129.6±19.50nm。XRD 分析证实了 ZHC-NSs 的高纯度和特定的晶体结构，XRF 分析表明其中 ZnO 的比例接近 80%。FT-IR 光谱显示，反应后 Zn-Cl 键的峰减弱，出现了新的 Zn-O 键峰。
- 光热分析：经过 980nm 二极管激光照射 60s 后，发现 PBS 和不同浓度 ZHC-NSs 的温度变化都很小，几乎可以忽略不计。
- 生物相容性评估：
- 刺激试验：用兔子进行眼部刺激试验，将浓度为 10mg/ml 的 ZHC-NSs 悬浮液滴入兔子眼睛，72 小时后观察发现，兔子眼睛的睑结膜和球结膜没有出现发红、肿胀或分泌物等症状，这表明在该浓度下 ZHC-NSs 具有良好的局部生物相容性。
- 急性毒性试验：给大鼠口服 2000mg/kg 的 ZHC-NSs 悬浮液，21 天后观察发现，大鼠没有出现死亡，肝脏、肾脏、脾脏等内部器官也没有明显的炎症或损伤迹象，这说明 ZHC-NSs 在体内耐受性良好。
- 基因毒性评估：彗星试验结果显示，浓度高达 10mg/ml 的 ZHC-NSs 提取物对 DNA 没有明显的损伤，表明其不具有基因毒性。
- 细胞毒性评估：在浓度为 1 和 2mg/ml 时，ZHC-NSs 对人牙髓成纤维细胞（HPFC）的细胞活力影响较小，细胞存活率超过 90%；但当浓度高于 2mg/ml 时，细胞毒性明显增加，4mg/ml 时细胞活力降至约 55%，8mg/ml 时降至约 45%，呈现出浓度依赖性的细胞毒性效应。
- 抗菌活性评估：研究发现，随着 ZHC-NSs 浓度的增加，其抗菌活性逐渐增强，且在 980nm 二极管激光照射下，抗菌效果显著提升。例如，1mg/ml 的 ZHC-NSs 经激光照射后，变形链球菌的细菌数量从 11.50×106CFU/ml 降至 1.15×106CFU/ml，抗菌效果提升明显。FESEM 图像也证实了 ZHC-NSs 在激光照射下对变形链球菌生物膜有更强的破坏作用。
- ROS 生成评估：单独的 ZHC-NSs 或 980nm 二极管激光在测试浓度下，都不会显著增加 ROS 的生成。但当 ZHC-NSs 与 980nm 二极管激光联合使用时，ROS 生成显著增加，且 8mg/ml 的 ZHC-NSs 在激光照射下，ROS 生成量达到最高，是对照组的 2.9 倍。
综合研究结论和讨论部分来看，ZHC-NSs 具有独特的六边形晶体纳米结构，在 980nm 二极管激光照射下，其抗菌效果显著增强，这主要归因于 ROS 的生成增加。同时，ZHC-NSs 对动物和内部器官没有严重损害，也不具有基因毒性，在浓度低于 4mg/ml 时，与 HPFC 具有良好的生物相容性。不过，该研究也存在一些局限性，比如缺乏与其他 ZnO/ZHC 形态的对比分析，体内抗菌效果的研究不够全面，ZHC-NSs 的抗菌机制还未完全明确等。未来需要进一步研究来解决这些问题，以更好地挖掘 ZHC-NSs 在预防和治疗龋齿等口腔疾病方面的潜力。这项研究为口腔疾病的治疗提供了新的思路和潜在的治疗手段，有望在未来改善口腔健康治疗的现状。
