Электростанция в зубном импланте – новинка от американских ученых
Ученые из Пенсильванского университета (Филадельфия, США) создали дентальный имплант, вырабатывающий электричество, и встроили в него микроскопический источник света. Известно, что ультрафиолет пагубно воздействует на многие виды бактерий и разрушает их на генетическом уровне, предотвращая размножение. По мнению разработчиков, непрерывная фототерапия прямо в кости челюсти позволит защитить ткани, окружающие имплант, от инфекций.
Вместо чистого титана, который сейчас применяется для изготовления большинства имплантов, ученые предложили новый материал – нанокомпозит на основе титаната бария (BTO). Он обладает пьезоэлектрическими свойствами, то есть способен под давлением вырабатывать слабый электрический ток. Давление же на имплант возникает за счет естественных жевательных движений и распределения нагрузки в челюсти. От электричества питается источник света, и таким образом во время жевания имплант оказывает светотерапию на ткани.
Кроме выработки тока материал BTO препятствует образованию биопленки из бактерий за счет отрицательно заряженной поверхности. Клеточные мембраны бактерий тоже имеют отрицательный заряд. По законам физики, микроорганизмы попросту отталкиваются от материала и не могут закрепиться на нем. Это препятствует росту бактериальных колоний на шейке импланта, а значит, уменьшает риск воспаления тканей и отторжения искусственной конструкции в долгосрочной перспективе.
Но это же свойство отталкивания справедливо и для костных клеток, закрепление которых в импланте обеспечивает его приживаемость в кости, фиксацию и неподвижность. Поэтому в планах у разработчиков придать асимметричные свойства импланту, то есть со стороны корня обеспечить проникновение костных клеток в поры материала, а со стороны шейки, наоборот, создать условия для отталкивания бактерий.
Технологии еще предстоит пройти программы научных исследований и предложить коммерческое применение. Помимо стоматологии ученые видят потенциал ее использования в ортопедии в сфере изготовления имплантов для замены суставов.
