Un più luminoso, meglio, un impianto dentale più duraturo potrebbe presto essere in viaggio verso lo studio del tuo dentista.

Gli impianti dentali sono perni, solitamente in titanio, che vengono inseriti chirurgicamente nell'osso mascellare e sormontati da denti artificiali. Più che protesi o ponti, gli impianti imitano l'aspetto e la sensazione dei denti naturali. Sebbene la maggior parte degli impianti dentali abbia successo, una piccola percentuale fallisce e cade o deve essere rimossa. Uno scienziato della Michigan Technological University vuole abbassare quel tasso a zero usando la nanotecnologia.

"Gli impianti dentali possono migliorare notevolmente la vita delle persone che ne hanno bisogno, " disse Tolou Shokuhfar, un assistente professore di ingegneria meccanica. "Ma ci sono due questioni principali che riguardano i dentisti:l'infezione e la separazione dall'osso".

La bocca è un posto sporco, quindi le infezioni batteriche sono un rischio dopo l'intervento chirurgico di impianto, e talvolta l'osso non riesce a guarire in modo sicuro intorno al dispositivo. Poiché le mascelle sono un po' sottili e delicate, sostituire un impianto fallito può essere difficile, per non dire costoso. In genere, i dentisti fanno pagare tra $ 2, 000 e $ 4, 000 per installare un singolo impianto, e la procedura è raramente coperta da assicurazione.

Inserisci un nano-materiale in grado di combattere le infezioni, migliorare la guarigione, e aiutano gli impianti dentali a durare una vita:i nanotubi di biossido di titanio.

Shokuhfar ora sta lavorando con Cortino Sukotjo, un assistente professore clinico presso l'Università dell'Illinois a Chicago (UIC) College of Dentistry su un impianto dentale con una superficie realizzata con nanotubi di TiO2, ma li ha realizzati e testati per diversi anni. "Abbiamo fatto test di tossicità sui nanotubi, e non solo non hanno ucciso le cellule, hanno incoraggiato la crescita, " ha detto. Ha già dimostrato che le cellule ossee crescono più vigorosamente e aderiscono meglio al titanio rivestito con nanotubi di TiO2 rispetto alle superfici di titanio convenzionali. Ciò potrebbe mantenere più impianti dentali in posizione.

I nanotubi possono anche essere un sistema di somministrazione di farmaci. La squadra di Shokuhfar, in collaborazione con Alexander Yarin, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale dell'UIC, hanno caricato nanotubi di TiO2 con il farmaco antinfiammatorio naprossene di sodio e hanno dimostrato che potrebbe essere rilasciato gradualmente dopo l'intervento chirurgico di impianto. Ciò assicura che la medicina arrivi dove serve, e riduce le possibilità di spiacevoli effetti collaterali che si verificano quando un farmaco viene iniettato o assunto per via orale.

Per combattere le infezioni, i nanotubi di TiO2 possono anche essere cuciti con nanoparticelle d'argento. Shokuhfar e Craig Friedrich, che detiene la cattedra Richard e Bonnie Robbins di design e produzione sostenibili presso Michigan Tech, stanno conducendo ricerche, ancora inedito, che si concentra su impianti ortopedici, come fianchi artificiali, ma che vale anche per gli impianti dentali. "L'argento ha proprietà antimicrobiche, e siamo in grado di ottenere una dose che può uccidere i microbi ma non danneggerebbe cellule e tessuti sani, " ha detto. In particolare, può aiutare a prevenire i biofilm, vaste colonie di batteri che possono coprire gli impianti ed essere molto difficili da sradicare. Una superficie dell'impianto nanostrutturata incorporata con nanoparticelle d'argento potrebbe prevenire l'infezione per tutta la vita dell'impianto.

I nanotubi di TiO2 hanno anche un vantaggio estetico:la trasparenza. Questo è un vantaggio per qualsiasi impianto dentale, ma soprattutto per un nuovo tipo in zirconia, che alcuni pazienti scelgono perché totalmente bianca.

Shokuhfar e Friedrich hanno ricevuto un brevetto provvisorio e stanno lavorando con due ospedali per sviluppare ulteriormente la tecnologia, ed eventualmente autorizzarlo. Shokuhfar prevede che gli impianti con la nuova superficie nanotubulare saranno facilmente assimilabili nel mercato, poiché gli impianti in titanio, sia odontoiatrico che ortopedico, hanno una lunga storia. "Sì, la superficie è costituita da nanotubi, ma fondamentalmente i nanotubi sono solo una forma più spessa dell'ossido nativo, che è lo stesso del pigmento bianco che trovi ovunque:negli alimenti, dentifricio, cosmetici, integratori multivitaminici e multiminerali, vernici—tutti i tipi di prodotti, " ha detto. E gli impianti ricoperti di nanotubi di TiO2 sembrerebbero gli stessi degli impianti convenzionali. "Un chirurgo non dovrebbe fare nulla di diverso, " lei disse.

Per Shokuhfar, la superficie nanostrutturata è un perfetto esempio di piccole cose che hanno un grande impatto, sia in senso letterale che figurato. "Quello che stiamo sviluppando è una superficie che è poco costosa e facile da realizzare e che può accelerare la guarigione in tanti modi, " ha detto. "Può combattere l'infezione con l'aggiunta di argento antimicrobico e ridurre l'infiammazione con l'aggiunta di naprossene di sodio. È anche probabile che potremmo promuovere ancora di più la guarigione incorporando un fattore di crescita nei nanotubi di TiO2.

"È molto eccitante lavorare su un prodotto che potrebbe fare un'enorme differenza nella vita delle persone".