Prototyp specjalnego implantu dentystycznego może leczyć choroby dziąseł poprzez wytwarzanie niewielkich ilości energii elektrycznej.
Chociaż wszczepione sztuczne zęby stanowią długoterminową alternatywę dla protez, mogą wymagać chirurgicznej wymiany, jeśli wystąpią przewlekłe infekcje dziąseł. Naukowcy pracują więc nad lepszym implantem, który generowałby energię elektryczną poprzez ruchy ust.
Obecnie, rozwijany przez doc. prof. Geelsu Hwanga i jego kolegów z Pennsylvania State University, implant Smart Dental Implant (SDI) składa się z naturalnie wyglądającego sztucznego zęba (korony), wewnątrz którego znajduje się stalowy korpus, który zawiera obwód prostownika, baterię i pierścień bliskiej podczerwieni mikro-LED-y wokół odsłoniętej podstawy. Ta podstawa wystaje poza dno korony i jest mocowana śrubą w kości szczęki pacjenta.
Korona wykonana jest z żywicy dentystycznej połączonej z nanocząsteczkami nieorganicznego związku zwanego tytanianem baru. Ten ostatni jest materiałem piezoelektrycznym, co oznacza, że generuje ładunek elektryczny w odpowiedzi na naprężenia mechaniczne.
Ruchy, takie jak żucie, wystarczą do wygenerowania ładunku, który mógłby być przechowywany w akumulatorze. Ta bateria następnie okresowo zasilałaby mikro-diody LED, aby mogły naświetlać otaczającą tkankę dziąseł. Badania wykazały już wcześniej, że taka terapeutyczna ekspozycja na światło, znana jako fototerapia, może pomóc zmniejszyć stan zapalny i przyspieszyć gojenie tkanki dziąseł uszkodzonej przez infekcje.
Ponadto testy laboratoryjne zespołu wykazały, że ujemny ładunek powierzchniowy cząstek tytanianu baru odpycha ujemnie naładowane ściany komórkowe bakterii Streptococcus mutans, znajdujące się w jamie ustnej. Oznacza to, że bakterie nie powinny przywierać do korony i tworzyć biofilmu, który znamy jako płytkę nazębną – w ten sposób przede wszystkim zmniejszając prawdopodobieństwo wystąpienia infekcji.
Naukowcy z uniwersytetu twierdzą, że kompozyt żywica/nanocząsteczka zachował swój efekt piezoelektryczny w trakcie licznych testów. Oferuje również wytrzymałość mechaniczną podobną do istniejących kompozytów dentystycznych, a nanocząsteczki tytanianu baru nie są z niego wypłukiwane i nie uszkadzają zdrowej tkanki dziąseł.
Mamy nadzieję, że będziemy dalej rozwijać ten system implantów i ostatecznie zobaczymy, jak zostanie wprowadzony na rynek, aby można go było stosować w stomatologii – mówi Hwang.
Badania opisano w artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie ACS Applied Materials & Interfaces, a także w artykule opublikowanym w zeszłym roku w Advanced Healthcare Materials.
źródło: Penn Today | New Atlas
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.