Резюме
Сегодня нано-стоматология кажется мечтой, однако достижения науки с помощью нанотехнологий в понимании сложных взаимосвязанных микромиров между зубным органом и колонизирующими микроорганизмами открывают космос возможностей, которые могут революционизировать мир. стоматологии, например, поддержание здоровья полости рта в кратчайшие сроки за счет использования наноматериалов, нанобиотехнологий и недавнего предложения «нанороботов». В этой статье рассматривается применение нанотехнологий в стоматологии и то, как эти новые технологии позволяют внести большой вклад в разработку инновационных материалов в стоматологии, таких как наночастицы, нанотрубки и нанокомпозиты, среди прочего, которые могут быть применены. прямо в клинике,и это знаменует ряд возможностей, имеющих неоценимое значение в консервативных процедурах профессии.
Аннотация
Сегодня нано-стоматология стала бы мечтой; тем не менее достижения науки через нанотехнологии; в понимании сложных взаимосвязанных микромиров между стоматологическими тканями и колонизирующими микроорганизмами; открытие космоса новых возможностей, которые могут произвести революцию в мире стоматологии, так как это поддержание здоровья полости рта за короткий период времени, когда стоматология предполагает использование наноматериалов, нанобиотехнологий и; новая идея предложения «нанороботов». В этой статье рассматривается применение методов молекулярной инженерии в стоматологии и то, как эти новые технологии позволяют внести большой вклад в разработку новых инновационных стоматологических материалов, таких как наночастицы, нанотрубки и нанокомпозиты;которые могут быть применены непосредственно в клинике, и как эти технологии откроют новые неоценимые возможности в консервативных процедурах в области стоматологии.
Введение
Нанотехнология - это область прикладной науки, посвященная контролю и управлению материей на уровне атомов и молекул в диапазоне от одного до ста нанометров. Он позволяет создавать материалы, устройства и системы, контролируя материю в таком масштабе. В области стоматологии были разработаны высокоспециализированные биодатчики, которые позволили бы идентифицировать заболевания в слюне. В ближайшем будущем ключевым моментом станет его использование в диагностике серьезных заболеваний, таких как рак груди, яичников и поджелудочной железы, болезнь Альцгеймера, СПИД, диабет и остеопороз.
Профессиональная деятельность в стоматологии с самого начала была направлена прежде всего на реабилитацию и восстановление зубных структур как следствие растворения, вызываемого кариесом зубов. Эта концепция и сфера деятельности стоматолога основаны на традиционных постулатах этой профессии, согласно которым удаление деминерализованной ткани и ее восстановление были важными процедурами для устранения последствий этой пандемии.
Аналогичным образом, в ответ на потребность в реставрациях, в которых эстетика заняла преобладающее место, достижения в области науки и техники направили свои усилия на создание материалов, отвечающих всеобщему признанию и потребностям, в отношении материалов, восстанавливающих ткани зубов. потеряли внешний вид, похожий на естественную структуру зуба. По этой причине, как следствие достижений науки в области стоматологии; Эта статья направлена на обзор применения нанотехнологий в стоматологии; вклад этих новых технологий в разработку инновационных материалов с частицами нанометрового диапазона; и его ежедневное клиническое применение в виде наночастиц, нанотрубок и нанокомпозитов, среди прочего,а также набор возможностей и вкладов, которые имеют неоценимое значение в консервативных процедурах профессии, революционизирующих традиционную терапию и стоматологические процедуры.
В настоящее время попытка осмыслить область стоматологических наук является чем-то очень сложным, поскольку большинство исследований ориентируют свои усилия на преобладающую реставрационную концепцию, в которой эстетика и стабильность материала, восстанавливающего функциональность изуродованного зуба, являются его основной задачей. Основная цель; Однако фундаментальные научные исследования усложняют стоматологические науки, поскольку это одна из немногих областей, которые сосредоточены на поиске стратегий регенерации и / или восстановления стоматогнатического аппарата, включая увлекательный и загадочный микромир, который в человеческом теле есть «зубной орган».
В этом контексте проведенное исследование продемонстрировало регенеративную способность зуба, когда он подвергается воздействию таких элементов, как фторид, которые способствуют его деминерализации, тем самым создавая научные основы и тем самым опровергая заблуждение, которое существовало в отношении кариеса зубов., как необратимый процесс, и поэтому представляет собой прецедент, оказывающий благотворное влияние на сохранение и поддержание стоматологических структур.
В этом крошечном мире для исследователей открывается чудесный и загадочный космос, который позволяет окончательно исследовать сектор технологического развития, который до сих пор оставался в темноте и мог пролить свет на мир стоматологии. Применимость нанотехнологий в стоматологии стала очевидной как в процедурах общей практики, так и в различных специальностях. Сегодняшний стоматолог уже работает с наноматериалами в своей частной клинике, и достаточно упомянуть, что различные компании начали продавать свою продукцию в виде наногибридных смол, нано-наполнителей и / или нано-адгезивов, которые при манипулировании в «нано» масштабах они улучшают механические, физические и химические свойства по сравнению с обычными материалами, используемыми в клинической практике.
Наночастицы начали играть важную роль как в медицине, так и в стоматологии, где есть такие области применения, как наночастицы серебра, которые используются в качестве альтернативы средствам для пломбирования зубов. Эти наночастицы замечательны тем, что обладают новыми противоизносными, антибактериальными и противогрибковыми свойствами, которые они проявляют в химическом составе их поверхности, поэтому их можно использовать при лечении проблем, связанных с корнем зубов, - действие, которое поразило стоматологическое сообщество., благодаря способности бороться со Staphylococcus aureus, E. coli, Enterococcus faecalis и Candida albicans, что, несомненно, предлагает ряд возможностей и преимуществ для здоровья пациента.
Что касается регенерации эмали и дентина, сочетание тканевой биоинженерии; Наряду с разработкой генно-инженерных триггерных наночастиц и наночастиц, которые являются биомиметиками минерализованных тканей, они начали приносить плоды при изготовлении зубных органов in vitro. Примером этого является ген амелогенина, которым манипулируют для прилипания к наночастицам гидроксиапатита, которые при попадании непосредственно в плюрипотентные клетки, инкапсулированные в наногидрогели; они начинают оказывать свое влияние на формирование эмалевой ткани. Аналогичным образом, результаты, полученные при использовании наногидрогеля в совместном культивировании клеток с сетью нановолокон, которые несут внутри частицы, содержащие ген сиалопротеина дентина,указывают на то, что стволовые клетки могут организовываться в клеточные слои, которые трансформируются в дентин и ткань эмали, аналогично тканям, обнаруженным в зубном органе. Этот первый подход открывает возможность того, что в будущем стоматологическая практика кардинально изменится, что позволит изготавливать зубы в одном и том же стоматологическом кабинете, тем самым достигнув одного из самых важных научных достижений в этой профессии.тем самым достигнув одного из самых важных научных достижений в профессии.тем самым достигнув одного из самых важных научных достижений в профессии.
В ортодонтии применяются наночастицы, которые контролируют передачу сигналов о боли и увеличивают разветвление нервов за счет использования наносфер, наполненных факторами, которые вызывают регенерацию нервной ткани. Тем не менее, в этой области специальные нанотехнологии все еще остаются мечтой, как и предложение доктора Симса, который утверждает, что использование скоб можно заменить нанороботами, запрограммированными для управления биомеханической реакцией кости. и периодонтальной связки, чтобы добиться движения зубов. Точно так же область имплантологии выиграет от разработки материала, называемого нанокостью, которая точно имитирует структуру и состав реальных костей.которые сделают искусственные титановые имплантаты материалом прошлого. Это связано с тем, что имплантаты из нанокостей обладают большей способностью взаимодействовать с живыми тканями и позволяют телу восстанавливать себя намного быстрее, поскольку, когда оно распознает его как подобный наноматериал, оно пытается развиваться в нем.
С этой целью в области хирургии и имплантологии ученые создают «умные» имплантаты, которые способны определять, какой тип ткани на них развивается, передавать информацию на портативное устройство и по мере необходимости выпускать лекарства для способствовать развитию тканей. Такие имплантаты также разработаны, чтобы помочь избежать осложнений, обычно наблюдаемых после костного имплантата, таких как инфекция, воспаление (или развитие рубца), расшатывание имплантата и, в случае рака кости, рецидив имплантата.
Таким же образом ученые изучали имплантаты, которые имеют встроенные механизмы защиты организма от инфекции или подавления развития рака, такие как серебро, цинк, цирконий, селен и хром.
Специально для ортопедической и стоматологической области он предназначен для создания материалов для прямого нанесения на костную ткань, имитирующих естественную наноструктуру наших тканей, путем модификации поверхности имплантатов в нанометрическом масштабе. Это позволит улучшить взаимодействие поверхности имплантата с ионами, биомолекулами и клетками, что способствует биосовместимости биоимплантата. Так, например, разрабатываются титановые имплантаты с нанопокрытиями, нанопленками и наноструктурированными поверхностями, которые способствовали бы соединению костной ткани с поверхностью имплантата (интеграция кости).
В этом смысле в лаборатории биоматериалов кафедры патологической анатомии стоматологического факультета UBA вместе с кафедрой машиностроения инженерного факультета UBA мы стремимся изучать применение различных методов. контролируемым образом характеристики поверхности титана, такие как обработка поверхности химическим воздействием и текстурирование посредством лазерной абляции.
Хотя нанотехнологии с их ценным вкладом призваны дать ответы на растущие потребности в различных областях, необходимо понимать, что эти достижения могут не только принести огромные выгоды, но также проблемы и риски, которые необходимо изучить и предотвратить.
Таким образом, наночастицы могут оказывать негативное воздействие на человека или окружающую среду, за лечение которых несут ответственность аспекты нанотоксикологии (5) и наноэкотоксикологии.
Наночастицы могут попадать в организм при вдыхании, проглатывании, инъекции и / или через кожу. Они также могут образовываться в организме на поверхности металлических имплантатов биомедицинских устройств, таких как протезы бедра, сетки, пластины, винты и дистракторы, используемые в хирургии.
В Лаборатории биоматериалов мы изучаем, среди других направлений исследований, проблему коррозии имплантатов для биомедицинского использования, учитывая, что поверхность имплантата может быть потенциальным источником выброса микро- и наночастиц в биоокружение.
В этом смысле мы оцениваем биораспределение, судьбу и потенциальный риск в организме частиц титана в микро- и нанометрических масштабах на экспериментальных моделях на лабораторных животных. Изучение биологических эффектов наночастиц представляет собой новую задачу в области нанотоксикологии и исследований биосовместимости.
Наконец, научные достижения открывают новые области специализации, например, новый термин «биодонтология», который пытается объединить результаты фундаментальных и клинических научных исследований, чтобы включить современные разработки в молекулярной биологии, информатика (наночипы ДНК и РНК), наногенетика, биоинженерия и нанотехнологии с клинической стоматологией, которые, следовательно, приводят к разработке новых патентоспособных продуктов и технологий.
Физик Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии, в 1959 году сделал следующее заявление: «Принципы физики, как я их понимаю, не отрицают возможность манипулирования вещами, атом за атомом… Проблемы химии и Биологии можно избежать, если мы разовьём способность видеть, что мы делаем, и делать что-то на атомарном уровне. В этой речи, которую вполне можно было классифицировать как ораторское искусство и в то же время увидеть в научной фантастике, возникают отражения, которые запустили генерацию эха, которое звучит все громче и громче, и которое сегодня после 40-летняя история является основой науки, название которой все чаще произносится: «Нанотехнологии»,Это наглядно демонстрирует, что достижения этого удивительного мира революционизируют науку и технологии, подтверждая способность человека быть дальновидным, а также необходимость содействия исследованиям, поддерживающим стоматологические науки.
Выводы
Согласно тому, что сообщалось в статьях, к которым проводились консультации; Нанотехнологии стали иметь исключительную ценность в области стоматологических наук в их применении в качестве материала для регенерации тканей в эстетике.
Физико-химические свойства, достигаемые стоматологическими материалами с наличием наночастиц, повысили эффективность стоматологических реставрационных материалов.
Определение совместимости клеток в культурах in vitro и на животных моделях; новых стоматологических материалов с нанометровыми частицами; было показано, что увеличивает клеточный ответ; которые представляют характеристики биомимикрии с зубными тканями; и которые поддерживают разработку новых материалов с применением в области дентальной имплантологии, тем самым улучшая качество жизни населения.
В настоящее время нанотехнологические исследования, применяемые в стоматологии, можно классифицировать как один из самых инновационных проектов с большим потенциалом революционных изменений в диагностике и лечении стоматологических заболеваний; а также для регенерации тканей.
Библиография
- Revista Odontológica Mexicana 2011; 15 (3): 157-162 CES Odontology Magazine Vol. 24 - No. 2 2011 Нанотехнологии в стоматологии: научно-технические достижения. Преимущества и риски http://www.uba.ar/encrucijadas/49/sumario/enc49-nanotecnologia.htmlhttp: //www.monografias.com/Salud/Odontología/index.shtmlG Mendonçaa, DBS MendonçLagoa. Развитие технологии обработки поверхностей дентальных имплантатов - от микронных до нанотопографических. Биоматериалы 2008; 29 (28): 3822-3835. G Oberdörster, E Oberdörster, J Oberdörster. Нанотоксикология: новая дисциплина, развивающаяся из исследований сверхтонких частиц. EnvironHealthPerspect 2005; 113 (7): 823-839.PA Revell. Биологические эффекты наночастиц. Нанотехнологии Восприятие 2006; 2: 283-298.
