Implanty stomatologiczne pokryte dwutlenkiem tytanu, a konkretnie nanorurkami TiO2 mogą już niedługo zagościć w naszych gabinetach stomatologicznych. Warstwa ochronna z nanorurek sprawi, że implanty będą jaśniejsze, trwalsze, a także przyspieszą gojenie ran i zapobiegną potencjalnym infekcjom.
Dentystyczne implanty wykonane zazwyczaj z tytanu umieszcza się chirurgicznie w kościach szczękowych. Tytanowe wszczepy o wyglądzie przypominającym gwintowane śruby to zastępstwo korzenia zębowego. Implanty stanowią podporę i obszar umiejscowienia dla różnych typów rekonstrukcji zębowych (koron, mostów i protez). Większość z nich przez wiele lat działa bez zarzutu, lecz niewielki odsetek wypada lub musi zostać usunięty. Naukowcy z Michigan Technological University chcą obniżyć ten wskaźnik do zera, stosując powłoki z nanorurek TiO2.
Inżynierowie potwierdzają, że największymi zmartwieniami chirurgów dentystycznych są problemy z infekcjami i zakażeniami z powodu długo gojących się ran oraz z umieszczeniem wszczepu w kości szczękowej. Dodatkowo, kości szczękowe są delikatne, a operacja nie należy do najtańszych. Zastąpienie implantu, który wcześniej zawiódł jest również bardzo trudne. Oprócz tego w jamie ustnej znajduje się wiele kolonii bakteryjnych, dlatego jak najbardziej wskazane jest szybkie zdrowienie dziąseł. Badania przeprowadzone przez naukowców wykazały, że zastosowanie powłok z nanorurek z dwutlenku tytanu na tytanowych wszczepach eliminuje większość wcześniej wymienionych komplikacji.
Testy na implantach z powłokami z nanorurek TiO2 dowiodły, że oprócz bardzo wysokiej biokompatybilności warstwa zapewniała także szybszy wzrost tkanki kostnej. W porównaniu do tradycyjnych powierzchni z tytanu widoczny był bardziej energiczny przyrost komórek i lepsza integracja kości z implantem. Ponadto, struktura powłoki umożliwia umieszczenie na niej leków przeciwzapalnych, np. naproksenu. Badacze udowodnili, że lek może być stopniowo uwalniany już po chirurgicznym zabiegu. Dzięki temu przyjmowanie leku doustnie, bądź poprzez zastrzyk przestaje być konieczne. W celu zmniejszenia ryzyka infekcji, do nanorurek można dołączyć nanocząstki srebra. Srebro ma właściwości przeciwbakteryjne i jednocześnie nie szkodzi zdrowym komórkom i tkankom. Zapobiega powstawaniu biowarstwy – rozległych kolonii bakteryjnych, które tworzą się na powierzchni implantu i są trudne do zwalczenia.
Warstwy z TiO2 mają jeszcze jedną ważna zaletę – są przezroczyste. Sztuczne zęby, w szczególności wykonane z tlenku cyrkonu (ZrO2), są całkowicie białe. Transparentne pokrycie uwydatnia estetyczny wygląd implantu i pomaga imitować naturalne uzębienie.
Naukowcy uzyskali tymczasowy patent na swój produkt. Obecnie przeprowadzają testy na pacjentach w dwóch szpitalach. Liczą na to, że pokrycie z nanorurek TiO2 zostanie życzliwie przyjęte przez środowisko medyczne. Nanorurki to zmodyfikowana forma dwutlenku tytanu, który znamy jako białek pigment stosowany w charakterze dodatku w produktach spożywczych, farbach, kosmetykach, suplementach diety czy pastach do zębów. Dla stomatologa i użytkownika różnica między innowacyjnym a konwencjonalnym wszczepem będzie niezauważalna. Tanie, funkcjonalne i łatwe do wykonania pokrycie powierzchni jest doskonałym przykładem zastosowania nanotechnologii w codziennym życiu.
Źródło:
[1] Tolou Shokuhfar, Suman Sinha-Ray, Cortino Sukotjo, Alexander L. Yarin. Intercalation of anti-inflammatory drug molecules within TiO2 nanotubes. RSC Advances, 2013; 3 (38): 17380 DOI: 10.1039/C3RA42173B
[2] http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ra/c3ra42173b#!divAbstract | 28.11.2013
[3] http://www.mtu.edu/news/stories/2013/september/story97732.html | 28.11.2013
[4] Dr. Alan Carr points out the broken root or bad root canal of a right rear molar (tooth), dental tool, orthodontist’s office, full jaw Xray, Factoria, Washington, USA by Wonderlane, flickr.com, CC BY 2.0