Esto muestra un bosque de nanotubos de dióxido de titanio grabados en titanio metálico. La superficie promete mejorar la longevidad de los implantes dentales. Crédito:Tolou Shokuhfar
Un más brillante mejor, Es posible que pronto llegue un implante dental de mayor duración al consultorio de su dentista.
Los implantes dentales son postes, generalmente de titanio, que se colocan quirúrgicamente en la mandíbula y se cubren con dientes artificiales. Más que dentaduras postizas o puentes, Los implantes imitan el aspecto y el tacto de los dientes naturales. Si bien la mayoría de los implantes dentales tienen éxito, un pequeño porcentaje falla y se cae o debe eliminarse. Un científico de la Universidad Tecnológica de Michigan quiere reducir esa tasa a cero utilizando nanotecnología.
"Los implantes dentales pueden mejorar enormemente la vida de las personas que los necesitan, "dijo Tolou Shokuhfar, un profesor asistente de ingeniería mecánica. "Pero hay dos problemas principales que preocupan a los dentistas:la infección y la separación del hueso".
La boca es un lugar sucio por lo que las infecciones bacterianas son un riesgo después de la cirugía de implantes, ya veces el hueso no se cura de forma segura alrededor del dispositivo. Debido a que las mandíbulas son algo delgadas y delicadas, reemplazar un implante fallido puede ser difícil, sin mencionar caro. Generalmente, los dentistas cobran entre $ 2, 000 y $ 4, 000 para instalar un solo implante, y el procedimiento rara vez está cubierto por el seguro.
Introduzca un nanomaterial que pueda combatir las infecciones, mejorar la curación, y ayudan a que los implantes dentales duren toda la vida:nanotubos de dióxido de titanio.
Se trata de una célula ósea que se ancla a una superficie de nanotubos de dióxido de titanio. Debido a que los osteoblastos se adhieren fácilmente a esta nueva superficie, Los implantes dentales recubiertos con nanotubos de TiO2 podrían mejorar significativamente la cicatrización después de la cirugía de implantes dentales. Crédito:Tolou Shokuhfar
Shokuhfar ahora está trabajando con Cortino Sukotjo, un profesor asistente clínico en la Facultad de Odontología de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC) sobre un implante dental con una superficie hecha de nanotubos de TiO2, pero los ha estado haciendo y probándolos durante varios años. "Hemos realizado pruebas de toxicidad en los nanotubos, y no solo no mataron células, fomentaron el crecimiento, ", dijo. Ya ha demostrado que las células óseas crecen con más vigor y se adhieren mejor al titanio recubierto con nanotubos de TiO2 que a las superficies de titanio convencionales. Eso podría mantener más implantes dentales en su lugar".
Los nanotubos también pueden ser un sistema de administración de fármacos. El equipo de Shokuhfar, en colaboración con Alexander Yarin, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial de la UIC, cargaron nanotubos de TiO2 con el fármaco antiinflamatorio naproxeno sódico y demostraron que podía liberarse gradualmente después de la cirugía de implantes. Eso asegura que el medicamento llegue a donde se necesita, y reduce las posibilidades de efectos secundarios desagradables que surgen cuando un medicamento se inyecta o se toma por vía oral.
Para combatir las infecciones los nanotubos de TiO2 también se pueden unir con nanopartículas de plata. Shokuhfar y Craig Friedrich, quien ocupa la Cátedra Richard y Bonnie Robbins de Diseño y Fabricación Sostenible en Michigan Tech, están realizando una investigación, aún inédito, que se centra en implantes ortopédicos, como caderas artificiales, pero que también se aplica a los implantes dentales. "La plata tiene propiedades antimicrobianas, y somos capaces de obtener una dosis que puede matar microbios pero no dañaría células y tejidos sanos, ", dijo. En particular, puede ayudar a prevenir las biopelículas, vastas colonias de bacterias que pueden cubrir implantes y ser muy difíciles de erradicar. Una superficie de implante nanotexturizada incrustada con nanopartículas de plata podría prevenir la infección durante la vida útil del implante.
Los nanotubos de TiO2 también tienen una ventaja cosmética:transparencia. Eso es una ventaja para cualquier implante dental, pero especialmente para un nuevo tipo hecho de circonio, que algunos pacientes eligen porque es totalmente blanco.
Esta vista en corte de un nanotubo de dióxido de titanio revela el medicamento naproxeno sódico en el interior. En la superficie de un implante dental, estos nanotubos podrían liberar este fármaco antiinflamatorio u otros fármacos que podrían acelerar la curación. Crédito:Tolou Shokuhfar
Shokuhfar y Friedrich han recibido una patente provisional y están trabajando con dos hospitales para desarrollar aún más la tecnología. y eventualmente licenciarlo. Shokuhfar espera que los implantes con la nueva superficie nanotubular se asimilen fácilmente en el mercado, desde implantes de titanio, tanto dentales como ortopédicos, tiene una larga historia. "Sí, la superficie consta de nanotubos, pero básicamente los nanotubos son solo una forma más gruesa del óxido nativo, que es el mismo que el pigmento blanco que se encuentra en todas partes:en la comida, pasta dental, productos cosméticos, suplementos multivitamínicos y multiminerales, pinturas:todo tipo de productos, ", dijo. Y los implantes cubiertos con nanotubos de TiO2 tendrían el mismo aspecto que los implantes convencionales". Un cirujano no tendría que hacer nada diferente, " ella dijo.
Para Shokuhfar, la superficie nanotexturizada es un ejemplo perfecto de pequeñas cosas que tienen un gran impacto, tanto literal como figurativamente. "Lo que estamos desarrollando es una superficie que es económica y fácil de hacer y que puede acelerar la curación de muchas maneras, "Ella dijo." Puede combatir la infección agregando plata antimicrobiana y reducir la inflamación agregando naproxeno de sodio. También es probable que podamos promover la curación aún más incorporando un factor de crecimiento en los nanotubos de TiO2.
"Es muy emocionante trabajar en un producto que podría marcar una gran diferencia en la vida de las personas".
