Чернила кальмара в перспективе могут стать подходящим контрастным веществом для безболезненной и нетрудоемкой диагностики пародонтита. С помощью светового и ультразвукового метода и контрастного вещества на основе чернил, команде инженеров из Калифорнийского университета удалось разработать новый способ визуализации для неивазивной диагностики состояния десен пациентов с высокой точностью.

«Когда я в последний раз был у стоматолога, мне показалось, что существующие способы диагностики и визуализации во многом устарели», - говорит проф. наноинженерных наук, автор работы Джесс Джокерст.

Традиционный способ оценки состояния десен предполагает использование пародонтологического зонда – металлического медицинского инструмента с искривленным кончиком, помещаемым в отверстие между зубом и деснами, чтобы определить ширину и глубину десневого кармана. Эта методика считается золотым стандартом. Если глубина кармана составляет 1-2 мм, это указывает на то, что десна здоровы. Если она составляет 3 мм и более – это считают признаком пародонтита. Чем сильнее глубина кармана, тем тяжелее форма заболевания.

Однако процедуры с применением пародонтологического зонда считаются инвазивными и в ряде случаев болезненными. Точность изменений также зависит от навыков стоматолога и может варьироваться. Кроме того, с помощью зонда нужно проводить проверку каждого десневого кармана по очереди, и нет возможности оценить состояние всех десен одновременно.

Авторы работы рассказали о новой методике единовременной визуализации всех десневых карманов, отличающейся высокой точностью и безболезненностью.

«Работать с пародонтальным зондом – это все-равно, что осматривать темную комнату с маленьким фонариком: невозможно увидеть все углы сразу. Тогда как наша методика словно «включает свет в этой комнате», и все проблемы становятся очевидны сразу же», - говорит Джокерст.

Суть метода заключается в том, что пациенту предлагают прополоскать рот специальной пастой, содержащей натуральные чернила кальмара, воду и кукурузный крахмал. Чернила кальмара выступают в роли контрастного вещества в ходе техники визуализации, называемой фотоакустическое ультразвуковое исследование. Аппарат испускает световые сигналы, как правило пульсирующие короткие лазерные волны, на образец, в результате чего он нагревается и расширяется. Это приводит к возникновению звукового сигнала, который далее анализируют ученые.

В составе чернил кальмара – наночастицы меланина, хорошо поглощающие свет. Когда пациент полощет рот пастой, частицы меланина проникают и остаются в десневых карманах между десной и зубом. При попадании света на область десен, чернила нагреваются и расширяются, что создает разницу давлений в десневых карманах, которую регистрирует ультразвуковой аппарат. С помощью этой методики можно создать полную карту десневых карманов у каждого зуба.

Исследователи проверили метод фотоакустической визуализации на животных (свиньях), у которых были как глубокие, так и незначительные десневые карманы. Результаты проверки практически полностью совпали с диагностикой с помощью пародонтологического зонда. Авторы провели несколько замеров, и оказалось, что результаты разных тестов с использованием зонда варьируются, в то время как результаты, полученные с помощью инновационной диагностики, оставались неизменными в ходе нескольких проб.

В ближайшем будущем планируется проведение клинических испытаний. Сейчас ученые также работают над тем, чтобы убрать неприятный вкус чернил из состава, поскольку паста получается слишком соленой и немного горькой. Также рассматривается вариант замены лазерного диагностического света на светодиодный, как более экономичный вариант. Главная задача разработчиков – создать компактный аппарат, помещаемый в рот, который будет совмещать и световой и акустический метод, требуемый для данной диагностики.