ایمپلنت‌­های هوشمند چیست؟

ایمپلنت ها “پیچ[1]” هستند که به فک بالا یا فک متصل می شوند. اینها دارای یک پایه اتصال کوچک در بالا به نام “اباتمنت[2]” هستند که ایمپلنت و تاج را کاملا در کنار هم نگه می دارد. برای موفقیت آمیز بودن این درمان، بیماران باید لثه های سالم و استخوان کافی برای حمایت از ایمپلنت داشته باشند. بسته به شرایط بیمار، ممکن است به پیوند استخوان یا لیفت سینوس نیاز باشد[1].

بیش از 3 میلیون نفر در آمریکا ایمپلنت های دندانی دارند که برای جایگزینی دندان از دست رفته در اثر پوسیدگی، بیماری لثه یا آسیب استفاده می شود. ایمپلنت ها نشان دهنده جهشی از پیشرفت بر روی پروتزها یا پل­ها[3] هستند که بسیار ایمن تر نصب می شوند و برای 20 سال یا بیشتر طراحی شده اند[2].

با این حال اغلب ایمپلنت ها کمتر از حد انتظار هستند و به دلیل التهاب موضعی یا بیماری لثه نیاز به جایگزینی در 5 تا 10 سال دارند که نیاز به تکرار یک روش پرهزینه و تهاجمی برای بیماران دارد[2].

هوانگ[4]، استادیار دانشکده دندانپزشکی دانشگاه پنسیلوانیا، که پیشینه ای در زمینه مهندسی دارد ، می­گوید: “ما می خواستیم به این موضوع بپردازیم، و بنابراین به یک ایمپلنت ابتکاری جدید رسیدیم.”

هوانگ می گوید که ایمپلنت جدید دو فناوری کلیدی را پیاده سازی می کند. یکی از آن ها ماده ای است که با نانوذرات تزریق می شود که در برابر کلونیزاسیون[5] باکتری ها مقاومت می کند. دومی، یک منبع نور تعبیه شده برای انجام فتوتراپی است که توسط حرکات طبیعی دهان مانند جویدن یا مسواک زدن نیرو می گیرد. هوانگ و همکارانش در مقاله‌ای در ژورنال، ACS Applied Materials & Interfaces و مقاله 2020 در مجله Advanced Healthcare Materials، پلتفرم خود را ارائه کردند که روزی می‌تواند نه تنها در ایمپلنت‌های دندانی بلکه در فناوری‌های دیگر، مانند تعویض مفصل ادغام شود[2].

هم چنین هوانگ می گوید: «فوتوتراپی می تواند مجموعه متنوعی از مسائل بهداشتی را برطرف کند. اما هنگامی که یک ماده زیستی کاشته می شود، تعویض یا شارژ مجدد باتری عملی نیست. ما از یک ماده پیزوالکتریک استفاده می کنیم که می تواند نیروی الکتریکی را از حرکات طبیعی دهان تولید کند تا نوری را تامین کند که می تواند فتوتراپی را انجام دهد، و متوجه شدیم که می تواند با موفقیت انجام شود. از بافت لثه در برابر چالش باکتریایی محافظت می کند.” [2]

در این مقاله، ماده ای که محققان کاوش کردند، تیتانات باریم ([6]BTO) بود که دارای خواص پیزوالکتریک است که در کاربردهایی مانند خازن ها و ترانزیستورها استفاده می شود، اما هنوز به عنوان پایه ای برای مواد زیستی قابل کاشت ضدعفونی مورد بررسی قرار نگرفته است. برای آزمایش پتانسیل آن به عنوان پایه ای برای ایمپلنت دندانی، تیم ابتدا از دیسک های تعبیه شده با نانوذرات BTO استفاده کرد و آنها را در معرض استرپتوکوک موتانس[7]، جزء اصلی بیوفیلم باکتریایی مسئول پوسیدگی دندان قرار داد که معمولاً به عنوان پلاک دندان شناخته می شود. آن ها دریافتند که دیسک ها به شکلی وابسته به دوز در برابر تشکیل بیوفیلم مقاومت می کنند. دیسک‌هایی با غلظت‌های بالاتر BTO در جلوگیری از اتصال بیوفیلم‌ها بهتر بودند[2].

در حالی که مطالعات قبلی نشان داده بود که BTO ممکن است با استفاده از گونه‌های اکسیژن فعال تولید شده توسط واکنش‌های قطبش الکتریکی یا کاتالیزور نور، باکتری‌ها را کاملاً از بین ببرد، هوانگ و همکارانش به دلیل اثربخشی کوتاه مدت و اثرات غیرهدف این موارد، چنین چیزی را پیدا نکردند. در عوض، این ماده بار سطحی منفی افزایش یافته ای تولید می کند که دیواره سلولی باکتری ها را با بار منفی دفع می کند. به گفته محققان، این احتمال وجود دارد که این اثر دافعه طولانی مدت باشد. [2]

هوانگ می گوید: “ما امیدواریم سیستم ایمپلنت را بیشتر توسعه دهیم و در نهایت شاهد تجاری سازی آن باشیم تا بتوان از آن در زمینه دندانپزشکی استفاده کرد.”

ایمپلنت دندانی «هوشمند» می‌تواند دستگاه‌های فعلی را با استفاده از نانوذرات مقاوم در برابر بیوفیلم و نوری که توسط نیروهای بیومکانیکی نیرو می‌گیرد برای ارتقای سلامت بافت لثه اطراف بهبود بخشد.[3]

منابع

[1]https://ilovemydentist.com.mx/dental-implants/?gclid=Cj0KCQiAt66eBhCnARIsAKf3ZNGq_rOVssGGFMgaNttVTFX5ZFKxa5AaJQ1NSWtGL_H8rXgdYcZzELUaAjc0EALw_wcB

[2]Atul Dhall, Sayemul Islam, Moonchul Park, Yu Zhang, Albert Kim, Geelsu Hwang. Bimodal Nanocomposite Platform with Antibiofilm and Self-Powering Functionalities for Biomedical Applications. ACS Applied Materials & Interfaces, 2021; 13 (34): 40379 DOI: 10.1021/acsami.1c11791

[3]https://penntoday.upenn.edu/news/smart-dental-implants


[1] Screws

[2] Abutment

[3] Bridges

[4] Geelsu Hwang

[5] Colonization

[6] Barium titanate

[7] Streptococcus mutans

درباره‌ی ادمین نامحدود

همچنین ببینید

فواید و عوارض کاکوتی یا Ziziphora

در مقاله ای که در مجله ایمونولوژی غذا و کشاورزی به چاپ رسیده است، اثرات اسانس طبیعی کاکوتی بر سرطان معده مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به نتایج مطالعه، این عصاره حاوی اثر سمی بر رده سلولی AGS سرطان معده بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *