Los dientes dañados por traumatismos o enfermedades requieren tratamiento para verse y sentirse como nuevos. pero los materiales de restauración disponibles para los dentistas no siempre duran y pueden ser costosos para los pacientes.

Fernando Luis Esteban Florez, profesor asistente en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Oklahoma, Facultad de Odontología, está realizando una investigación en el Reactor de Isótopos de Alto Flujo (HFIR) en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía (DOE) para tratar de cambiar eso.

Los biomateriales dentales actuales tienen limitaciones, según Esteban Florez. Los nuevos materiales no solo podrán adherirse más estrechamente a las estructuras del esmalte para las que están diseñados para reparar, sino que también repelerán las bacterias que atacan los empastes e implantes.

"De hecho, El reemplazo de restauraciones fallidas representa el 70% del tiempo de consulta del dentista a un costo anual de $ 298 mil millones en todo el mundo. ", dijo Esteban Florez." Nuestro objetivo es crear biomateriales dentales restauradores inteligentes que sean menos costosos y no necesiten ser reemplazados cada cinco o siete años ".

La investigación sobre la dispersión de neutrones proporciona información que puede conducir al desarrollo de nuevos materiales para la implantología. él dijo.

"Un implante dental puede costar hasta $ 4, 500 por diente. Y eso no incluye el costo de las reparaciones si el procedimiento falla; por lo tanto, el desarrollo de materiales biocompatibles a base de polímeros o cerámicos para reemplazar esos metales podría beneficiar enormemente a los pacientes, ", dijo." La creación de materiales novedosos que sean más biocompatibles con el cuerpo humano sería una gran ventaja para la odontología, y los neutrones pueden ser la herramienta perfecta para evaluar materiales potenciales para este propósito ".

Esteban Florez ya ha realizado experimentos de dispersión de neutrones en ORNL para explorar la modificación de la superficie y la funcionalización de nanopartículas de óxido metálico en resinas adhesivas dentales experimentales. Las nanopartículas tienen propiedades antibacterianas y bioactivas a largo plazo. Ahora, quiere ver si la dispersión de neutrones puede ayudarlo a comprender mejor exactamente cómo interactúan los diferentes materiales de restauración con el esmalte, dentina y colágeno dentro de los dientes.

Específicamente, usó el instrumento IMAGING en HFIR para estudiar una pequeña colección de dientes humanos que habían sido restaurados con una amalgama dental, o un compuesto de resina. Estos materiales se unieron a las estructuras de los dientes de muestra utilizando sus resinas adhesivas dentales experimentales, que contienen concentraciones variables de nanopartículas de óxido metálico.

Ahora está trabajando con Hassina Bilheux, científico senior de imágenes de neutrones en HFIR, para reconstruir sus datos en representaciones tridimensionales que puede utilizar para observar las interacciones entre los biomateriales dentales restauradores y las estructuras dentales.

"La tomografía de neutrones es una técnica poderosa para explorar los aspectos internos de materiales orgánicos como los tejidos biológicos. Estas muestras contienen una gran cantidad de hidrógeno; y dado que los neutrones son particularmente sensibles al hidrógeno, podemos generar imágenes muy detalladas de sus microestructuras, "dijo Bilheux.

"Los neutrones se pueden usar para sondear estructuras dentro de los tejidos orgánicos de una manera no destructiva y me permiten comprender cómo los biomateriales dentales restauradores interactúan con todo el sistema dental, "dijo Esteban Florez.

Esteban Florez dijo que su investigación se centra en el desarrollo de materiales de restauración a base de polímeros con propiedades antibacterianas y bioactivas a largo plazo que no se lixivian y que pueden mejorarse mediante la irradiación de luz visible. Una vez completamente desarrollado, estos materiales prometen matar las bacterias penetrantes, se unen naturalmente a los componentes orgánicos e inorgánicos de los dientes, y guiar el crecimiento de la hidroxiapatita (los componentes básicos del hueso y los dientes) para sellar la interfaz diente / biomaterial.

Si tiene éxito, aumentarán la durabilidad de los actuales materiales de restauración a base de polímeros y reducirán los costos del cuidado de la salud bucal.

"Aún queda mucha investigación por hacer sobre este tema, pero tenemos la esperanza de que nuestro trabajo tenga un impacto significativo y positivo en el campo de la odontología restauradora, " él dijo.