– Jeg er utdannet kjemiingeniør, sier Angela. Men jeg har jobbet mye med materialforskning og produktformulering, særlig i forbindelse med doktorgraden.
Nærings-ph.d.-prosjektet er et samarbeid mellom Avdeling for biomaterialer ved UiO og Corticalis AS, med lønnskostnadene delt likt mellom Corticalis og Forskningsrådet. Nærheten til klinikkene har gjort det enkelt å få tilbakemeldinger fra tannlegene.
Tilbakemeldinger fra klinisk fagmiljø
– Vi har sett at det er behov for nye produkter fordi det ikke er enighet i fagmiljøet om hvilken rengjøringsmetode som fungerer best. Derfor ønsket vi å undersøke produkter som kan gjøre en forskjell, forteller Angela.
Kan du beskrive hva du har gjort i doktorgradsavhandlingen din?
– Vi studerte overflater av titan, som brukes i tannimplantater. Tannimplantater er forskjellige fra naturlige tenner og krever tilpasset rengjøring. Betennelsestilstander som periimplantær mukositt og periimplantitt kan utvikle seg rundt implantatene.
Bakteriebelegg, også kalt biofilm, spiller en sentral rolle i utviklingen av disse sykdommene. Derfor er det viktig å fjerne belegget. Det finnes mange strategier for å rense implantatoverflater, men ingen entydig løsning som fungerer best i alle situasjoner.
– Derfor fokuserte vi på å teste en titanbørste og ulike geler, både hver for seg og i kombinasjon. Vi undersøkte hvordan behandlingene påvirket proteinlaget på implantatoverflaten, og om celler kunne feste seg etter rengjøringen, sier Angela.
Undersøkte proteinlaget på implantatoverflaten
Hva var nøkkelfunnene i studien din?
– Da vi innledet studien, tok vi et skritt tilbake og undersøkte proteinene fra spyttet. Disse fester seg til implantatoverflaten og danner et tynt lag som kan påvirke hvordan bakterier og kroppens egne celler fester seg. Vi analyserte hvordan rengjøringsmetodene påvirket dette laget.
Proteinlaget kalles en pellikel. Forsøkene viste at rengjøringsmetodene påvirket mengden og sammensetningen av proteiner på overflaten på ulike måter. De undersøkte poloksamergelene og titanbørsten ga lovende resultater for proteinfjerning og cellefeste under laboratoriebetingelsene som ble brukt. Proteinlaget ble ikke fjernet fullstendig.
Effekten på bakteriebelegg undersøkes i andre prosjekter. Funnene i avhandlingen må også følges opp med kliniske studier før man kan fastslå om metodene gir bedre behandling og tilheling hos pasienter.
Prøvde dere behandlingen på pasienter?
– Nei, vi har ikke gjort det ennå, men det er målet. Prosjektet mitt er rettet mot helseindustrien, og jeg ønsker at det skal komme pasientene til gode, sier Angela.
Prosjektet hadde også som mål å undersøke hvordan produktene kan fremstilles og videreutvikles med tanke på klinisk bruk.
– Du må gjøre god forskning, men du må også ta med i beregningene hvordan resultatene kan omsettes til produkter som kan fremstilles og brukes klinisk. Kort sagt handler det om hvordan pasientene kan få nytte av forskningen.
Testing i laboratoriet
Kan du beskrive metoden du brukte?
– Forsøkene ble utført på titanskiver med overflatestrukturer som etterligner overflatene på tannimplantater. Vi lot proteiner fra spytt danne et lag på overflatene, forteller Angela.
– Deretter brukte vi gelene og titanbørsten til å rense overflatene, og sammenlignet med andre produkter som er tilgjengelige på markedet. Vi målte proteinmengden og utførte proteomiske analyser, det vil si analyser som kartlegger hvilke proteiner som finnes i laget på overflaten.
– Vi undersøkte også hvordan produktene påvirket overflatekjemien og hvordan cellene festet seg etter behandling med gelene, titanbørsten og kombinasjonen av dem.
En egen del av arbeidet handlet om sterilisering, som er viktig ved utvikling av produkter til klinisk bruk. Sterilisering kan endre egenskapene til en gel. Forskerne sammenlignet derfor ulike metoder og fant at fuktig varme og elektronstråling bevarte sentrale egenskaper ved den undersøkte Poloxamer 407-gelen.
Muligheter for klinisk bruk
Hva kan forskningen du har gjort brukes til?
– Målet er at hjelpemidlene på sikt skal kunne brukes i forebygging og behandling av sykdom rundt tannimplantater, sier Angela.
– Forebygging er viktig. Vi ønsker å utvikle produkter som kan bidra til å holde implantatene friske, og som også kan være nyttige når betennelse har oppstått.
Kunnskap om sammenhengen mellom proteinlaget og bakterienes feste kan gi et bedre grunnlag for å utvikle slike produkter.
– Målet er produkter som kan bidra til effektiv rengjøring og samtidig bevare gode betingelser for cellene som skal bidra til tilheling, understreker Angela.
Studien viste at hver rengjøringsmetode påvirket proteinlaget på implantatoverflaten på sin måte. Derfor er det viktig å forstå hvilke proteiner som fester seg og blir værende. Dette kan ha betydning for hvordan både celler og bakterier senere reagerer på overflaten.
Geler med micellestruktur
Gelene er basert på polymeren Poloxamer 407. Forskerne undersøkte formuleringer både med og uten hydrogenperoksid. Målet var å kombinere rengjøring med gode betingelser for cellefeste.
I gelen kan polymermolekylene samle seg i små strukturer som kalles miceller. Tanken er at gelen skal bidra til å løsne og transportere bort materiale fra implantatoverflaten. Når gelen skylles og suges bort etter behandlingen, skal løsnet materiale følge med.
– Det er konseptet vi har utviklet, sier Angela.
– Målet var å utvikle noe som kan brukes til rengjøring, samtidig som vi tar hensyn til implantatoverflaten og cellene som kommer i kontakt med den, fremholder hun.
Hva er veien videre for produktene?
Arbeidet gir et grunnlag for videre produktutvikling og utprøving. Før forskerne kan fastslå hvilken nytte produktene har for pasientene, må resultatene fra laboratoriet følges opp med kliniske undersøkelser.
– Det har vært veldig interessant å jobbe med dette både fra et forskningsperspektiv og et industrielt perspektiv. Målet er at forskningen skal komme pasientene til gode, avslutter Angela.
Referanser
- A Comparative Study of the Impact of Chemical Debridement Products on the Proteomic Profile of the Salivary Pellicle and Cell Adhesion on OsseoSpeed Titanium Dental Implant Surfaces
- Combined Chemical and Mechanical Debridement Enhances Salivary Protein Removal from Titanium while Maintaining Biological Properties