在美国，超过300万人的牙科植入物被用作替代因恶化，牙龈疾病或损伤而丢失的牙齿。植入牙齿的持续时间比义齿更长。尽管如此，如果发展出慢性口香糖感染，可能需要通过手术替换它们。结果，科学家正在开发一种更聪明的植入物，该植入物通过口腔运动产生电力。
宾夕法尼亚州牙科医学院的助理教授吉尔苏·黄说：“我们想解决这个问题，因此我们提出了一种创新的新植入物。”
宾夕法尼亚州立大学的Geelsu Hwang教授及其同事正在开发这种新的牙科植入技术。Hwang解释说，新植入物中使用了两种重要的技术。一种是一种耐纳米颗粒的材料，对细菌定植具有抗性。第二个是由自然口腔运动提供动力的光疗嵌入的光源，例如咀嚼或牙刷。
该植入物由假肢（牙冠）和包含整流器电路，电池和围绕其裸露底座的近红外微型领导的环组成。该底座在冠的底部脱颖而出，并通过螺钉固定在患者的颚骨中。
牙冠由牙齿树脂和钛钛酸钡（一种无机物质）组成。后者是一种压电材料，由于机械应力而产生电荷。打算咀嚼会产生足够的电荷以存放在电池中。然后，该电池会定期为微型领导，使其可以照射周围的牙龈组织。
先前已经在研究中证明了光疗，以帮助减少炎症并加速受感染影响的牙龈组织的恢复。
“光疗可以解决一系列健康问题，”黄说。
“但是，一旦植入生物材料，更换或充电电池就不切实际。我们正在使用一种压电材料，该压电材料可以从天然口腔运动中产生电力来提供可以进行光疗的光，我们发现它可以成功地保护牙龈组织免受细菌挑战的侵害，”他补充说。
此外，实验室实验表明，钛酸钡颗粒的负表面电荷排除了口腔链球菌突变细菌的负电荷细胞壁。换句话说，细菌不应粘在牙冠上，并产生我们称为斑块的生物膜，从而最大程度地减少感染的可能性。
大学指出，在多次测试中，复合树脂/纳米颗粒保留了压电效应。此外，钛酸钡还显示出与牙科应用中使用的其他材料相当的机械强度。
Hwang说：“我们希望进一步开发植入物系统，并最终将其商业化，以便在牙科领域使用。”
这些发现将在最近在《杂志》上发表的文章中讨论ACS应用材料和界面并于去年出版先进的医疗保健材料。
资源：宾夕法尼亚州
