Desde a sensação de confusão nos dentes até a infeliz condição de halitose, as bactérias moldam a saúde bucal. Quando as doenças dentárias se instalam, o diagnóstico e o tratamento são necessários, mas identificar os microrganismos por trás de uma infecção pode ser um processo demorado e caro.



Agora, pesquisadores relatam em ACS Applied Materials &Interfaces projetaram um conjunto de sensores químicos, ou uma língua artificial, que distingue bactérias dentárias e pode inativá-las.

O primeiro passo é identificar a fonte quando há suspeita de que a bactéria seja o agente responsável por doenças dentárias, como cáries ou periodontite. Os métodos tradicionais de detecção e identificação podem envolver a cultura ou a procura de marcadores de DNA específicos pertencentes a diferentes espécies, utilizando equipamentos sofisticados. Assim, Na Lu, Zisheng Tang e colegas de trabalho queriam investigar uma alternativa simples e menos dispendiosa:conjuntos de sensores conhecidos como línguas eletrônicas ou artificiais.

Línguas artificiais desenvolvidas anteriormente detectaram e mediram vários tipos de bactérias, de forma semelhante à forma como uma língua real pode saborear vários sabores ao mesmo tempo. E os pesquisadores queriam adicionar a capacidade de reduzir os efeitos ou inativar as bactérias dentárias identificadas.

Os pesquisadores recorreram a uma partícula nanoscópica que imita enzimas naturais, chamada nanozima, e as fabricaram a partir de partículas de óxido de ferro revestidas por filamentos de DNA. Quando o peróxido de hidrogênio e um indicador incolor foram adicionados à solução, a presença de nanozimas fez com que o indicador ficasse azul brilhante.

Porém, as bactérias que aderiram ao DNA diminuíram a reatividade da nanozima, reduzindo a quantidade de cor azul produzida. Os pesquisadores revestiram nanozimas com diferentes fitas de DNA para que cada tipo de bactéria pudesse ser ligada a uma mudança única nos sinais de cor. Para testar o sistema DNA-nanozima, como língua artificial, os pesquisadores criaram amostras de 11 espécies diferentes de bactérias dentárias. O conjunto de sensores foi capaz de identificar todas as bactérias em amostras de saliva artificial.

Então, usando o conjunto de sensores de nanozimas codificados por DNA, os pesquisadores foram capazes de distinguir se uma amostra de placa dentária veio de um voluntário saudável ou de uma pessoa com cáries.

Além disso, o conjunto de sensores nanozimáticos codificados por DNA teve efeitos antibacterianos nas espécies de bactérias dentárias testadas. Em comparação com os controles sem as nanozimas, três espécies bacterianas típicas foram inativadas em soluções contendo o sistema de nanozimas.

A varredura de imagens microscópicas eletrônicas sugere aos pesquisadores que o sistema nanozimático destruiu as membranas das bactérias. Eles sugerem que este sistema de sensores também poderá ser usado no futuro para diagnosticar e tratar doenças dentárias bacterianas.

Mais informações: Ling Zhang et al, "língua eletrônica" aprimorada para discriminação e eliminação de bactérias dentárias com base em um conjunto de sensores de nanozimas codificados por DNA, ACS Applied Materials &Interfaces (2024). DOI:10.1021/acsami.3c17134
Informações do diário: Materiais Aplicados e Interfaces ACS

Fornecido pela American Chemical Society