新型牙周功能材料研究综述：抗菌、抗炎与组织再生策略的综合探索

学术背景与研究意义

随着全球人口老龄化趋势的加剧，口腔健康问题的关注度逐渐提升。牙周炎（periodontitis）作为一种普遍的细菌感染性疾病，其高发病率不仅威胁人类牙周组织的健康，还对全身系统性疾病的发生关联显著。传统牙周治疗方法如根面平整（scaling and root planing, SRP）和药物治疗，尽管在一定程度上控制了病情，但由于复杂的牙周解剖结构和生物膜的顽固性，这些方法在消除病原菌及再生组织方面均存在不足。此外，频繁的机械刮治可能导致牙齿敏感、牙面划痕和菌斑重新聚集的问题。因此，整合新型功能性生物材料以形成综合治疗策略，成为牙周炎治疗领域的重要研究方向。

同时，近年来越来越多的研究揭示了牙周炎与系统性疾病（如糖尿病、类风湿性关节炎、阿尔茨海默病等）之间的复杂联系，这进一步加剧了寻找全面治疗方案的紧迫性。因此，作者们基于当前研究现状和临床需求，撰写了这篇题为《New advances in periodontal functional materials based on antibacterial, anti-inflammatory, and tissue regeneration strategies》的综述文章，旨在比较和总结这些新型牙周功能材料相较传统治疗方法的优势，推进精准、高效治疗策略的发展。

论文来源与发表信息

该论文由Haoyue Wu、Yuanfeng Li、Linqi Shi、Yong Liu和Jing Shen联合撰写。作者分别来自中国天津南开大学医学院、天津口腔医院国际VIP牙科诊所、中科院温州研究院以及温州医科大学附属第一医院等机构。文章发表在2025年的《Advanced Healthcare Materials》期刊上，为牙周炎治疗研究领域的最新综述文章。

主要内容与核心观点

本文针对牙周炎治疗中的核心难题——难以治愈的细菌感染、不可避免的炎症反应及牙周软硬组织的不可逆性损失，从抗菌、抗炎及组织再生三大策略入手，进行了全面的综述与分析。通过对现有新型材料的梳理与分类，探讨其设计理念、作用机制及研究前景，并提出整合这些材料以实现多功能协同治疗的必要性与可能性。

1. 抗菌策略及其材料设计

1.1 抗生素递送策略

论文详细分析了基于微球（microsphere）、凝胶（gel）、薄膜（film）、多肽（peptide）及其他载体的抗生素递送系统。微球递送的特点包括持久的药物释放能力，如Minocycline微球能够持续释放药物达7天，显著减少局部过量的药物浓度，避免传统抗生素的耐药性问题。凝胶因其柔软性和长时间粘附能力成为牙周药物植入的理想载体，例如包含甲硝唑（metronidazole）的pva@cs@mtz注射凝胶，不仅延缓药物释放，还因其对潮湿环境的粘附性在牙周袋应用中表现出显著优势。

薄膜策略中，口腔粘附薄膜作为一种模拟组织吸收的载体，既实现了快速吸收，同时也具备持续药物释放的能力。例如，双层薄膜结构的探索使即释与缓释功能得以结合，如结合Moxifloxacin与丁香油达到快速止痛及延缓抗菌效果的有效治疗。此外，用于牙周细菌的多肽纳米结构如双腔纳米囊泡则通过膜破坏机制高效杀伤细菌，提高了抗菌效果并减少抗生素用量。

1.2 ROS生成策略抗菌

反应性氧物种（reactive oxygen species, ROS）因其通过细胞膜脂质过氧化及DNA损伤的能力，被广泛用于细菌杀灭策略。化学动力学治疗（chemical dynamic therapy, CDT）通过Fenton反应在炎症微环境中生成ROS，有效分解顽固性生物膜。同时，光动力治疗（photodynamic therapy, PDT）通过光敏剂如Chlorin e6光催化激活产生ROS，杀灭致病菌。此外，论文中也探讨了声动力治疗（sonodynamic therapy, SDT）的抗菌潜力，利用超声波活化声敏剂优化ROS生产，该方法避免了PDT中的光源接触限制，是深层牙周感染治疗的潜在选择。

1.3 气体治疗与微生物调控策略

气体分子如一氧化氮（nitric oxide, NO）被证明具有抗菌活性，通过多功能纳米平台实现精准递送成为热点研究方向。此外，益生菌疗法也被提出作为抗感染的替代方案。通过调控共生微生物群落如Streptococcus gordonii，达到破坏病原菌生物膜稳定性、减少其黏附和生长的作用。

2. 抗炎策略与研究进展

鉴于牙周炎炎症与氧化应激的紧密关系，本文详细分析了基于ROS清除的抗炎治疗。研究表明，通过引入外源性抗氧化剂如Ru-porphyrin网络（Ru-Por-Net）及使用多巴胺（polydopamine）修饰的抗氧化纳米粒子，可有效平衡炎症环境中的ROS浓度，改善细胞生存环境。此外，具有智能响应能力的材料如N-acetylcysteine（NAC）注释了其在识别和调控炎症微环境中的前景。

3. 牙周组织再生材料探索

组织再生策略包括引导骨再生（Guided Bone Regeneration, GBR）膜及植入支架的设计与应用。例如，通过优化结构设计的仿生膜可加速牙周骨损伤修复；同时，结合抗菌、抗炎与组织再生功能的多功能支架材料展现了更大的潜力，用以恢复正常牙周结构。

4. 协同治疗与临床综合应用

单一治疗策略的效果往往有限，因此论文也强调了多策略协同治疗的重要性。例如，将光动力治疗与抗生素结合，可通过破坏细菌耐药泵机制提高药物吸收效率；而化学动力学治疗与光热治疗的结合通过增强Fenton反应效率，同时促进生物膜分散。

文章的意义与价值

整体而言，该综述系统地梳理了牙周治疗领域的新兴研究进展，为从抗菌到组织再生的功能性材料研究提供了全面的参考。其亮点体现在跨学科的创新材料设计理念、多功能综合治疗策略的提出，以及对牙周炎复杂病因机制的深入理解。特别是，通过聚焦基于新型生物材料的综合治疗，推动了精准、微创的牙周炎治疗方案的发展。

这篇综述具有重要的科学与临床价值，不仅为未来研究指明了方向，也为提升牙周炎患者的生活质量提供了新的解决思路。未来，随着材料科学和医学技术的不断进步，这些新型治疗策略有望在临床中得到广泛应用。