Los implantes dentales se utilizan para reemplazar un diente perdido por caries, enfermedad de las encías o lesión y están diseñados para durar 20 años o incluso más.
Sin embargo, a menudo no cumplen con esa expectativa y necesitan reemplazo en cinco o diez años debido a una inflamación local o a una enfermedad de las encías lo que requiere la repetición del procedimiento que es costoso e invasivo para los pacientes.
Por ello, investigadores de la Universidad de Pensilvania están desarrollando un implante dental inteligente que resiste el crecimiento bacteriano y genera su propia electricidad al masticar y cepillar para encender una luz rejuvenecedora de tejidos.
Concretamente, el nuevo implante implementaría dos tecnologías clave. Una es un material infundido con nanopartículas que resiste la colonización bacteriana, y la otra, es una fuente de luz incorporada para realizar fototerapia, impulsada por los movimientos naturales de la boca, como masticar o cepillarse los dientes.
Estos implantes resisten el crecimiento bacteriano y generan su propia electricidad al masticar y cepillar para encender una luz rejuvenecedora de tejidos
"La fototerapia puede abordar un conjunto diverso de problemas de salud. Pero una vez que se implanta un biomaterial, no es práctico reemplazar o recargar una batería. Estamos utilizando un material piezoeléctrico, que puede generar energía eléctrica a partir de movimientos orales naturales para suministrar una luz que pueda realizar fototerapia, y descubrimos que puede proteger con éxito el tejido gingival del desafío bacteriano", han apuntado los investigadores.
El material que exploraron los investigadores fue titanato de bario (BTO), que tiene propiedades piezoeléctricas que se aprovechan en aplicaciones como capacitadores y transistores, pero que aún no se ha explorado como base para biomateriales implantables antiinfecciosos.
Por este motivo, para probar su potencial como base para un implante dental, el equipo utilizó primero discos incrustados con nanopartículas de BTO y los expuso a Streptococcus mutans, un componente principal de la biopelícula bacteriana responsable de la caries dental comúnmente conocida como placa dental y descubrieron que los discos resistían la formación de biopelículas de una manera dependiente de la dosis. Los discos con concentraciones más altas de BTO fueron mejores para prevenir la unión de las biopelículas.
NO DAÑA EL TEJIDO GINGIVAL
Si bien estudios anteriores habían sugerido que el BTO podría matar bacterias directamente utilizando especies reactivas de oxígeno generadas por reacciones de polarización eléctrica o catalizadas por luz, los científicos no encontraron que este fuera el caso debido a la eficacia de corta duración. En cambio, el material genera una carga superficial negativa mejorada que repele las paredes celulares cargadas negativamente de las bacterias.
Además, comprobaron que la propiedad de generación de energía del material se mantuvo y en las pruebas a lo largo del tiempo el material no se lixivió. También demostró un nivel de resistencia mecánica comparable a otros materiales utilizados en aplicaciones dentales.
Finalmente, el material no dañó el tejido gingival normal en los experimentos de los investigadores, lo que respalda la idea de que podría usarse sin efectos nocivos en la boca.