武汉大学付磊/黄翠团队研发“一剂多效”纳米药物满足牙周炎治疗多方面需求

新闻网讯（通讯员曾家昱）近日，由武汉大学付磊教授和黄翠教授带领的研究团队，针对液态金属的独有特性进行了深入探索。基于牙周炎治疗领域的迫切需求，该团队成功研发出一种创新性的“一剂多效”纳米药物——GaNC。该药物巧妙地实现了抗菌与骨再生双重疗效的协同集成，有效满足了牙周炎治疗在多个层面的复杂需求，为相关领域的进一步研究提供了新的思路和方向。相关成果发表于Cell Press细胞出版社旗下的权威期刊 Cell Biomaterials。

牙周炎，一种由细菌感染引发的炎症，晚期常伴随牙槽骨吸收，若未能采取有效干预措施，最终可能导致牙齿丧失。此外，重症牙周炎与多种系统性疾病之间的关联性已得到广泛证实。因此，减轻感染和平衡骨代谢对治疗牙周炎及降低系统性健康风险至关重要。然而，常规治疗如机械刮治和局部抗生素效果有限，且不能解决牙槽骨吸收问题。针对牙周炎治疗中对高效抗菌和促成骨特性的迫切需求，研究者们开发了多种“多合一”治疗平台，但复杂的成分增加了药物拮抗、材料不稳定性和技术敏感性的风险。因此，本研究旨在开发简单、安全的“一剂多效”纳米药物，以综合控制细菌感染和骨修复，避免多重用药的副作用。

镓基液态金属因其兼具抗菌作用与组织修复能力的多疗效集成特性在生物医药领域而广受赞誉，为解决牙周炎治疗的多重需求提供了一个“一剂多效”的单体平台。然而，直至目前，其在口腔环境中综合功能的疗效尚未被探索。口腔环境为实现抗菌和成骨效果提出了独特的挑战，需要纳米药物在耐受这一动态环境的同时，发挥疗效并维护口腔微生物群落的稳态。为此，研究团队基于液态金属的特性，致力于研究其在牙周炎治疗中的多模态策略，以挖掘其在口腔医疗领域的潜在应用价值。

在国家自然科学基金委及武汉大学泰康生命医学中心的支持下，研究人员开发了一种基于液态金属镓的“一剂多效”纳米药物（GaNC），能精准满足牙周炎治疗的多重需求（图1）。研究结果表明，经椅旁蓝光激活的GaNC能有效抑制口腔常见致病菌，尤其对牙龈卟啉单胞菌有显著疗效，填补了镓基液态金属对抗口腔细菌活性的研究空白（图2）。纳米级镓的强粘附性使其在口腔环境中持久滞留，进一步提升了其抗菌效能。此外，该研究不仅证实了镓对破骨细胞活动的抑制效应，还揭示了带负电荷的镓基纳米粒子在促进成骨细胞分化方面的积极作用（图3）。与需要复合多种组分的“多合一”治疗方案相比，基于镓的“一剂多效”纳米平台有望简化多功能口腔材料的制备过程，并提高其临床应用的便捷性。