Synthesis and Characterization of New Chlorhexidine-Containing Nanoparticles for Root Canal Disinfection

Abstract

Root canal system disinfection is limited due to anatomical complexities. Better delivery systems of antimicrobial agents are needed to ensure efficient bacteria eradication. The purpose of this study was to design chlorhexidine-containing nanoparticles that could steadily release the drug. The drug chlorhexidine was encapsulated in poly(ethylene glycol)–block–poly(l-lactide) (PEG–b–PLA) to synthesize bilayer nanoparticles. The encapsulation efficiency was determined through thermogravimetric analysis (TGA), and particle characterization was performed through microscopy studies of particle morphology and size. Their antimicrobial effect was assessed over the endodontic pathogen Enterococcus faecalis. The nanoparticles ranged in size from 300–500 nm, which is considered small enough for penetration inside small dentin tubules. The nanoparticles were dispersed in a hydrogel matrix carrier system composed of 1% hydroxyethyl cellulose, and this hydrogel system was observed to have enhanced bacterial inhibition over longer periods of time. Chlorhexidine-containing nanoparticles demonstrate potential as a drug carrier for root canal procedures. Their size and rate of release may allow for sustained inhibition of bacteria in the root canal system.

Nanopartículas e aplicações endodônticas: uma revisão da literatura

“…3,11 Outra característica importante é a capacidade das nanopartículas permanecerem com atividade antimicrobiana mesmo após um longo tempo de ação. 2,9,18,21,22 A aplicação bem-sucedida das NPs, quando utilizadas como irrigantes ou medicações, dependerá da eficácia e do método de administração utilizado para dispersar essas partículas nas complexidades anatômicas do sistema de canais radiculares, que em geral são regiões não instrumentadas. 6,22,27 É importante que as NPs tenham tamanho e morfologia adequados para poderem adentrar nos túbulos dentinários, os quais apresentam diâmetros médios de 0,5 -4 µm, uma vez que a permanência bacteriana nos túbulos dentinários tem sido associada a infecção persistente do canal radicular.…”

“…6,22,27 É importante que as NPs tenham tamanho e morfologia adequados para poderem adentrar nos túbulos dentinários, os quais apresentam diâmetros médios de 0,5 -4 µm, uma vez que a permanência bacteriana nos túbulos dentinários tem sido associada a infecção persistente do canal radicular. 3,9,31 Na presente revisão, ao todo foram selecionados 50 artigos que descreveram a relevância do uso das NPs na Endodontia (Tabela 1). Não foi encontrado qualquer teste clínico em humanos (in vivo) ou ainda estudos clínicos randomizados.…”

“…1,[3][4][5] É considerado um nanomaterial aquele que, após sua síntese, apresenta partículas que atinjam dimensões entre 1 e 100 nanômetros (nm). 1,3,6,7 O conjunto de aplicações dos nanomateriais na Endodontia abrangem transporte de fármacos, [8][9][10] estratégias antimicrobianas, 2,5, propriedades mecânicas, 2,38,[39][40][41][42][43][44][45] e propriedades osteogênicas. 10,46,47 Porém, há o desafio científico de formular nanopartículas (NPs) que ao serem adicionadas aos produtos comerciais existentes não alterem substancialmente suas propriedades biológicas, físico-químicas e mecânicas.…”

“…Estudos buscaram liberação da CHX por meio de NPs na tentativa de manter a inibição bacteriana no interior dos canais radiculares. 9,10 Quando dispersas em matriz de hidrogel composto por 1% de hidroxietilcelulose há maior inibição bacteriana durante períodos mais longos de tempo. Essas características classificaram as NPs de CHX como um excelente material para a manutenção da descontaminação intracanal.…”

“…Essas características classificaram as NPs de CHX como um excelente material para a manutenção da descontaminação intracanal. 9 Apesar da CHX ser um potente antibacteriano contra E.…”