Zobu implanti ir populāra zobārstniecībā izmantota prakse, kas aizstāj zobus, kas zaudēti kariesa, smaganu slimību vai traumu dēļ. Zobu implanti ir progresīvāki nekā protēzes, jo tie ir piestiprināti daudz drošāk un var kalpot vairāk nekā 20 gadus.
Tomēr implanti bieži vien neattaisno cilvēku cerības, un iekaisuma vai smaganu slimību dēļ var nākties tos mainīt jau pēc 5-10 gadiem, tādējādi atkārtoti veicot dārgo implantu ievietošanas procedūru.
Lai atrisinātu šo problēmu Pensilvānijas Zobārstniecības skolas asociētais profesors Geelsu Hvangs, kurš savas inženiertehniskās zināšanas izmanto mutes dobuma slimību pētīšanā, nāca klajā ar ideju par novatorisku implantu.
Inovatīva tehnoloģija
Hvangs skaidro, ka jaunais implants ietver divas galvenās tehnoloģijas. Viena no tām ir ar nanodaļiņām piesātināts materiāls, kas ir izturīgs pret baktēriju kolonizēšanos. Otrā tehnoloģija ir implantā iestrādāts gaismas avots fototerapijai, kuru darbina dabiskas mutes kustības, piemēram, košļāšana vai zobu tīrīšana.
Rakstā, kas publicēts ACS Applied Materials & Interfaces un 2020. gada rakstā žurnālā Advanced Healthcare Materials Hvangs un viņa kolēģi iepazīstina ar tehnoloģiju, kuru kādu dienu varētu integrēt ne tikai zobu implantos, bet arī citur, piemēram, locītavu protēzēs.
“Fototerapija var palīdzēt atrisināt dažādas veselības problēmas,” saka Hvangs. “Tomēr pēc biomateriāla implantēšanas bateriju uzlāde vai mainīšana nav diez ko praktisks process. Mēs izmantojam pjezoelektrisko materiālu, kas var radīt elektrību no dabīgām mutes kustībām, tā radot gaismu, kas var veikt fototerapiju. Mēs esam secinājuši, ka tieši tas var veiksmīgi aizsargāt smaganu audus no baktērijām.”
Pētnieki veica eksperimentus ar bārija titanātu (BTO). Lai pārbaudītu tā potenciālu kā pamatu zobu implantiem, komanda vispirms izmantoja BTO nanodaļiņu pārklātas plāksnītes un pakļāva tās Streptococcus mutans iedarbībai, kas ir galvenā baktēriju bioplēves sastāvdaļa, kas izraisa zobu bojāšanos. Viņi atklāja, ka šis materiāls pretojas bioplēves veidošanai atkarībā no devas. Augstāka BTO koncentrācija nodrošināja labāku aizsardzību.
Pētījumā tika noskaidrots, ka materiāls ar laiku nezaudē savas unikālās īpašības, un tā mehāniskā izturība ir līdzvērtīga citiem materiāliem, ko izmanto zobārstniecībā.
Un ne mazāk svarīgi ir tas, ka eksperimentos tika noskaidrots, ka viela nebojā dabīgos smaganu audus, kas, savukārt, nozīmē, ka šo vielu var lietot mutē bez negatīvas ietekmes.