[上图]来源:戴安娜Polekhina, Unsplash
生物活性玻璃经过了相当长的一段旅程才融入到你的日常生活中——如果你住在美国的话。如果你知道，你可能会对这家英国公司感到兴奋BioMin最近，其含有生物活性玻璃的牙膏获得了FDA的上市前许可，这为该产品最终在美国市场上销售打开了大门。
当然，如果你住在美国以外的地方，你可能已经很熟悉生物活性玻璃牙膏了，这种牙膏在其他国家至少已经有十年了。
如果你不熟悉，生物活性玻璃除了材料之外无数其他生物医学应用-是牙膏中有益的添加剂有趣在报道中科学研究．用含有生物活性玻璃的牙膏刷牙后，这种生物活性物质会与口腔中的唾液发生反应，在牙齿表面形成一层保护性矿物层。据报道，这一层有助于加强牙釉质(尽管不一定修复任何损害)，防止酸侵蚀，而且，也许最值得注意的是，有效治疗牙齿敏感。
牙齿敏感是一种非常常见的情况，是由牙齿上保护性的外牙釉质涂层变弱或磨损引起的。失去保护就暴露了牙釉质下面的一层，即牙本质，牙本质上的开口称为小管，为牙髓腔内的神经提供了直接通路。当接触到咖啡或冰淇淋等热或冷的物质时，这些小管中的液体流动会引发疼痛的感觉，这就是我们所说的牙齿敏感。
生物活性玻璃牙膏，以及其他治疗敏感牙齿的方法，通过阻塞牙本质小管，阻止神经进入。生物活性玻璃的优势在于它能提供更持久、更坚固、更有效的堵塞。
然而，尽管有了这些知识，监管机构的批准阻碍了生物活性玻璃牙膏在美国市场的供应。
为什么?故事要追溯到2009年，当时制药巨头葛兰素史克公司(GSK)以约1.35亿美元收购了生物活性玻璃初创公司NovaMin。尽管被收购了，在接下来的几年里，GSK继续在美国以外的市场上提供Sensodyne修复和保护牙膏产品，其中包括NovaMin生物活性玻璃，但令人费解的是，在美国销售的此类产品中却省略了生物活性玻璃——这一决定让ACerS的前编辑彼得·雷挠头写得通俗易懂结论2013年发布．
关于这一遗漏，有很多猜测甚至阴谋论，但似乎归结为缺乏美国FDA的许可，该公司决定不投资进一步寻求许可。美国以外的其他国家将牙膏归类为不同类型的产品(化妆品而不是药品)，因此较少的禁止监管程序使得生物活性玻璃更容易被纳入国外的牙膏产品中。
根据文章媒介据知情人士透露:“如果葛兰素史克公司要在他们的牙膏中对NovaMin进行治疗，GSK将需要fda批准的证据来支持这些说法。进行必要的研究是昂贵的。预期的收入增长无法证明成本是合理的。(这里有很多猜测，我就不多说了。)
因此，美国市场基本上无法获得生物活性玻璃牙膏的好处。而在美国，一些了解这些好处的人已经开始购买产品在国外，BioMin的新公告和监管机构的批准表明，可能很快就不再需要了。
BioMin正在把生物活性玻璃带回来
我第一次写BioMin是在结论回到2016年当时该公司首次在英国推出其生物活性玻璃牙膏，希望最终获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准，以便将其推广到美国各地的牙刷
现在，将近五年过去了，这一切终于发生了。BioMin将在Dr.Collins品牌下提供其Restore Plus牙膏，作为“第一款被FDA批准在美国销售的含氟生物活性玻璃牙膏”BioMin新闻稿．从2021年春季开始，这款牙膏将在美国凭处方购买。
BioMin Restore Plus只含有5%的BioMin F生物活性玻璃配方，但少量的生物活性材料却能在牙齿表面形成持久的、耐酸的保护屏障，带来了巨大的好处。BioMin F是与NovaMin生物活性玻璃不同然而，BioMin F也含有氟化物。
这一点很重要，因为这意味着用BioMin F刷牙会释放氟化物、钙和磷酸盐离子，在牙齿表面形成一层氟磷灰石保护层，而用NovaMin刷牙会形成由钙和磷酸盐离子形成的羟基磷灰石层。
“氟磷灰石的pH值比羟基磷灰石稳定一个单位。所以羟基磷灰石在pH值5左右开始溶解，而氟磷灰石在pH值4左右开始溶解。所以一旦形成氟磷灰石，它就不太可能被溶解掉。这给了我们一个优势。罗伯特·希尔他是BioMin的材料工程师兼首席科学官。
虽然许多其他种类的牙膏含有可溶性的氟化物，但BioMin F的不同之处在于它含有氟化物成玻璃结构。这种策略允许氟离子以及钙离子和磷酸盐离子随着时间的推移从生物活性玻璃中缓慢溶解，在中性pH下达到持续释放效果，长达8-12小时。
这些离子会在口腔中发生反应，在牙齿上形成保护性的氟磷灰石层，所以在你放下牙刷后，这个过程还会持续很长时间。
“独特之处在于，我们第一次实现了氟化物的可控输送，这是牙科一直想要的，但没有人能够真正获得长期输送的低水平氟化物，”他说理查德Whatley他在电话中说。
希尔说，这一独特的特征为设计生物活性玻璃带来了独特的挑战，因为简单地将离子混合在一起会导致牙膏中形成氟磷灰石，而不是在牙齿表面。因此，BioMin将氟化物设计到玻璃非晶基质中，以便在生物活性玻璃溶解时缓慢释放。
希尔说:“我们真的是在用玻璃作为一种缓慢释放的载体。”
希尔说:“一个大问题是，你需要一个相当颠覆性的玻璃网络。”他解释说，生物活性玻璃的结构需要更加开放，而不是像其他一些类型的玻璃那样高度交联。“这意味着当你制造它们时，它们可以很容易地重新排列和结晶。因此，诀窍在于能够在不结晶的情况下制造低网络连接玻璃。这就是挑战所在。”
BioMin开发的这种含氟生物活性玻璃被称为BioMin F，其磷酸盐含量更高，约为NovaMin的三倍，二氧化硅含量较低。BioMin的生物活性玻璃也具有更小的颗粒尺寸，这使得它们能够更好地适应小管，以阻止进入牙齿神经。
BioMin的颗粒尺寸更小，也意味着牙膏本身的磨蚀性更小。“如今，每个人都在使用磨蚀性美白牙膏，其问题是高磨蚀性会对牙齿表面造成很大损害，”他说科林·苏茨曼他是一名牙医，也是Dr.Collins的老板。“但BioMin的牙本质磨损值相对较低，低于会导致牙齿表面磨损的水平。所以这不仅是化学优势，也是机械优势。”
虽然在牙齿表面形成的氟磷灰石层的作用不是永久性的，但继续使用具有生物活性的玻璃牙膏可以帮助长期保持保护。根据BioMin的网站介绍，“当BioMin F经常使用时，一层耐酸氟磷灰石涂层不断产生，为牙齿建立和维持增强的自然防御，并堵塞暴露的小管，以对抗牙质过敏。”
FDA批准
BioMin上市前收到510K间隙FDA的认证，该认证为产品在市场上销售扫清了道路。一个接受510 k证明一种产品与市场上现有的产品相似，因此这种清除过程可以绕过将一种全新产品推向市场所需的漫长而昂贵的临床试验。
“我认为最大的障碍是，一般来说，我们在市场上并没有真正可靠的断言设备，”Suzman说，他密切参与了BioMin Restore Plus的FDA审批过程。“因此，找到合适的设备，并将其作为我们的产品和已停产的NovaMin产品之间的桥梁，可能是一个挑战。我们和食品药品监督管理局(FDA)之间有很多反复。”
该团队表示，帮助他们获得许可的因素之一是，由于氟化物被纳入了玻璃结构，该产品不被FDA视为组合产品。如果牙膏中分别含有生物活性玻璃和氟化物，FDA会考虑这两种活性成分。BioMin只有活性成分BioMin F，这可能有助于获得FDA的批准。
虽然BioMin Restore Plus很快将在美国市场上市，但还需要处方。然而，Whatley说，采用处方途径是一种产品最初进入市场的常见轨迹，因为它提供了时间来积累额外的安全数据，使其更容易最终使产品更广泛地使用，比如作为非处方产品。“许多其他获得FDA批准的产品，一开始都是Rx产品。随着时间的推移，它们会发生变化，因为它们可以显示更多没有风险的数据。而且这种产品的风险非常低。”
FDA的批准对于其他产品来说也是一件大事，无论是BioMin还是Dr。或者他们的竞争对手。现在有一种产品已经上市，它可以提供一个既定的先例，使类似类型的产品更容易进入市场。BioMin Restore Plus面临的主要障碍之一是在市场上推出类似的产品，也就是FDA所说的“实质等同”。但随着这一障碍的清除，未来类似类型产品的510K申请可能更容易被接受。
虽然就其他利用生物活性玻璃潜力的口腔护理产品的可用性而言，这是令人鼓舞的，但如果公司对他们纳入产品的材料做出虚假声明，扩张也可能会出现问题。
“有一些牙科公司生产所谓的生物活性材料，实际上没有做他们应该做的事情，他们正在推销这些产品，”苏兹曼说。“牙医们都相信它，这导致了现有所谓的生物活性材料下的修复失败和二次腐烂。罗伯特对其中一些材料做了一些研究，发现它们并没有像他们声称的那样起作用。”
这些虚假声明可能会损害生物活性玻璃和含有生物活性玻璃的产品的声誉，这是一个合理的担忧，不仅在无效的设备方面，而且在公众的认知和市场接受度方面。
扩大视野
如果你读了专题文章2020年12月槭树公告你知道生物活性玻璃是生物医学研发的许多领域的热门话题，牙齿应用和口腔护理当然也不例外。
因此，BioMin获得510K的许可将为该公司打开一扇门也就不足为奇了。仅在美国，牙科行业就有107亿美元的价值，这意味着我们的口腔内有丰富的潜力。沃特利说:“因此，口腔卫生方面将出现一系列产品。”
例如，BioMin目前正致力于开发含有生物活性玻璃的自愈合牙齿填充物。希尔解释说:“我们不是在树脂基质中使用惰性玻璃，而是使用一些与牙膏中使用的略有不同的氟化物玻璃。我们设计的这些牙齿，如果牙医留下了蛀牙，如果不是蛋白质成分的蛀牙，你可以把矿物质放回蛀牙和牙本质中。它还会在聚合收缩引起的缝隙中沉积矿物质。”
希尔说，一篇描述这项研究的论文最近被接受，并将很快发表，提供支持这些新进展所需的一些科学证据。
而且可能还会有更多。“我认为生物活性眼镜在口腔护理方面有巨大的潜力。我们着眼于未来20年，”Whatley说。“我们显然相信这一点，也希望如此，但我认为生物活性眼镜有巨大的机会来改变和提高牙科材料的质量。”
更正(2021年3月5日):这个故事的早期版本表明，BioMin Restore Plus获得了FDA的批准，而不是FDA的许可。