Według Światowej Organizacji Zdrowia, zły stan zdrowia jamy ustnej jest związany ze „złymi warunkami życia, niskim wykształceniem i brakiem tradycji”. Około 26 procent dorosłych ma nieleczone próchnicy. Jest to szczególnie powszechne w populacji o niskich dochodach i jest to związane z cały szereg problemów zdrowotnych, w tym choroby serca, udar, cukrzyca, zapalenie płuc, złe wyniki ciąży i demencja.
Teraz naukowcy z University of Groningen w Holandii opracowali sposób drukowania 3D zębów i innych implantów dentystycznych z polimerów przeciwdrobnoustrojowych. Nowe zęby zabiłyby bakterie Streptococcus mutans, które gromadzą się w jamie ustnej i powodują próchnicę.
Drukowanie 3D zaczęło już docierać do stomatologii w formie wymiana zębów i licówek. Ale profesor chemii Andreas Hermann, który prowadzi grupę chemii polimerów i bioinżynierii w Groningen, oraz Yijin Ren, kierownik katedry ortodontycznej uniwersytetu, zgodzili się, że mogą pójść o krok dalej.
„Oboje zracjonalizowaliśmy fakt, że w dobie cyfrowej stomatologii korzystny byłby dla pacjentów, gdybyśmy mogli zawrzeć właściwość zabijania bakterii we wszystkich materiałach dentystycznych drukowanych w 3D”, mówi Hermann.
Hermann i jego zespół połączyli przeciwbakteryjne sole amonowe ze standardowymi żywicami dentystycznymi. „Żywice przeciwdrobnoustrojowe zawierają grupy, które są naładowane dodatnio i oddziałują z zewnętrzną powierzchnią bakterii”, mówi Hermann. „Zaprojektowaliśmy materiały w taki sposób, aby po osadzeniu się bakterii na materiale dodatnio naładowane grupy tworzyły dziury w drobnoustrojach, a następnie bakterie ginęły”.
Następnie wydrukowali zęby za pomocą drukarki 3D Formlabs Form 1 i procesu zwanego stereolitografią, który polega na osadzaniu ciekłego polimeru w formie, warstwa po warstwie, a następnie utwardzaniu go za pomocą lasera. Aby zadziałało, lepkość ich przeciwdrobnoustrojowego tworzywa sztucznego musiała być taka sama jak konwencjonalnego.
Naukowcy wydrukowali zęby z właściwościami przeciwdrobnoustrojowymi i bez nich, aby przetestować ich materiał. Następnie umieszczają na próbkach bakterie powodujące próchnicę. Ponad 99 procent bakterii zmarło na leczonych zębach, podczas gdy tylko około 1 procent został zabity na nieleczonych.
Nicholas Staropoli, pracownik naukowy American Council on Science and Health, powiedział w przeglądzie badań, że jego zdaniem zęby mogą zapobiec infekcjom jamy ustnej, takim jak zapalenie wsierdzia, i zachować implanty zębowe, które są często rozkładane przez bakterie, ale ma pewne obawy dotyczące wpływu zębów na mikrobiom jamy ustnej. Czy mogą usunąć bakterie, które bronią człowieka przed bardziej szkodliwymi patogenami?
Implanty dentystyczne mogą mieć ogromny wpływ, szczególnie dla osób w obszarach o niskich zasobach, które nie mają regularnego dostępu do lekarzy i dentystów. Hermann mówi, że dodatkowe koszty byłyby minimalne, ponieważ materiały, których używa jego zespół, aby polimer przeciwdrobnoustrojowy były tanie i łatwo dostępne.
Teraz Hermann mówi, że pracują nad długoterminowymi testami, aby zobaczyć, jak polimer utrzymuje się w czasie i jak wchodzi w interakcje z takimi rzeczami, jak pasta do zębów - aby upewnić się, że nie rozkłada się lub nie jest mniej skuteczny w zużyciu, i aby zobaczyć, jak wpływa na użytkownika. Mówi, że materiał ma natychmiastowe zastosowanie w elementach ustalających i że wkrótce może zostać użyty do odbudowy jamy ustnej, koron i zębów zastępczych.
