De la sensation floue sur vos dents à l’halitose, les bactéries façonnent la santé buccale. Lorsque des maladies dentaires s'installent, un diagnostic et un traitement sont nécessaires, mais l'identification des micro-organismes à l'origine d'une infection peut être un processus long et coûteux.
Désormais, les chercheurs rapportent dans ACS Applied Materials &Interfaces ont conçu un réseau de capteurs chimiques, ou une langue artificielle, qui distingue les bactéries dentaires et peut les inactiver.
La première étape consiste à identifier la source lorsque l’on soupçonne que des bactéries sont à l’origine de maladies dentaires, telles que les caries ou la parodontite. Les méthodes traditionnelles de détection et d’identification peuvent impliquer la culture ou la recherche de marqueurs ADN spécifiques appartenant à différentes espèces à l’aide d’équipements sophistiqués. Ainsi, Na Lu, Zisheng Tang et leurs collègues ont voulu étudier une alternative simple et moins coûteuse :des réseaux de capteurs connus sous le nom de langues électroniques ou artificielles.
Les langues artificielles précédemment développées ont détecté et mesuré plusieurs types de bactéries, de la même manière qu’une vraie langue peut goûter plusieurs saveurs à la fois. Et les chercheurs voulaient ajouter la possibilité de réduire les effets ou d'inactiver les bactéries dentaires identifiées.
Les chercheurs se sont tournés vers une particule nanoscopique qui imite les enzymes naturelles, appelée nanozyme, et les ont fabriquées à partir de particules d'oxyde de fer recouvertes de brins d'ADN. Lorsque du peroxyde d'hydrogène et un indicateur incolore ont été ajoutés à la solution, la présence de nanozymes a fait virer l'indicateur au bleu vif.
Cependant, les bactéries qui adhéraient à l’ADN diminuaient la réactivité du nanozyme, réduisant ainsi la quantité de couleur bleue produite. Les chercheurs ont recouvert les nanozymes de différents brins d’ADN afin que chaque type de bactérie puisse être lié à un changement unique des signaux de couleur. Pour tester le système ADN-nanozyme, en tant que langue artificielle, les chercheurs ont créé des échantillons de 11 espèces différentes de bactéries dentaires. Le réseau de capteurs a pu identifier toutes les bactéries présentes dans des échantillons de salive artificielle.
Ensuite, en utilisant le réseau de capteurs nanozymes codés par l'ADN, les chercheurs ont pu distinguer si un échantillon de plaque dentaire provenait d'un volontaire sain ou d'une personne souffrant de caries.
De plus, le réseau de capteurs nanozymes codés par l’ADN avait des effets antibactériens sur les espèces de bactéries dentaires testées. Par rapport aux contrôles sans nanozymes, trois espèces bactériennes typiques ont été inactivées dans les solutions contenant le système nanozyme.
L'analyse des images au microscope électronique suggère aux chercheurs que le système nanozyme a détruit les membranes bactériennes. Ils suggèrent que ce système de capteurs pourrait également être utilisé à l'avenir pour diagnostiquer et traiter les maladies dentaires bactériennes.
Plus d'informations : Ling Zhang et al, « Langue électronique » améliorée pour la discrimination et l'élimination des bactéries dentaires sur la base d'un réseau de capteurs de nanozymes codés par l'ADN, Matériaux et interfaces appliqués à l'ACS (2024). DOI :10.1021/acsami.3c17134
Informations sur le journal : Matériaux et interfaces appliqués ACS
Fourni par l'American Chemical Society
