Nanopartículas antibacterianas

Nanopartículas antibacterianas: uma revolução na odontologia

Nanopartículas antibacterianas: uma revolução na odontologia

nanopartículas antibacterianasNanopartículas antibacterianas, guarde este nome. Você ainda vai ouvir muito falar sobre elas nos próximos anos.

Poucas pessoas percebem que, ao sair do consultório do dentista, seu novo preenchimento, implante ou restauração dental já está sendo alvo de milhões de bactérias orais.

Logo, as bactérias formam biofilmes. Daí metabolizam açúcares e outros carboidratos em ácidos. Ácidos que podem dissolver estruturas dentárias e rachaduras.
Metade de todas as restaurações falham em 10 anos. Ou acabam levando a novas cáries ou outras chamadas de “cáries secundárias”.

A substituição de restaurações que falham devido a rachaduras e cáries secundárias é responsável por cerca de 60% de todas as restaurações dentárias realizadas nos EUA. Isto a um custo estimado de mais de US $ 5 bilhões por ano.

Nanopartículas antibacterianas, geradas a partir de nova técnica

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge estão usando uma nova técnica : o espalhamento de nêutrons. O objetivo é estudar como as nanopartículas antibacterianas podem ser adicionadas às resinas adesivas. Resinas que são usadas pelos dentistas para fortalecer a ligação entre um dente e seu preenchimento composto polimérico.

“A camada adesiva aplicada por um dentista antes do preenchimento de uma cavidade é fundamental para o sucesso da restauração. Isto porque os materiais poliméricos usados ​​em restaurações podem promover o crescimento de biofilmes. Afirmou Fernando Luis Esteban Florez, do Centro de Ciências da Saúde da Universidade de Oklahoma.

Além disso, pequenas imperfeições na superfície adesiva podem levar a rachaduras em estágio inicial. Rachaduras que também contribuem para o fracasso das restaurações.

Resina adesiva e nanopartículas antibacterianas

Idealmente, disse Esteban Florez, uma resina adesiva teria propriedades antibacterianas e suportaria o crescimento da dentina. Dentina, a camada macia sob a superfície dura do esmalte de um dente. Essa resina ajudaria a eliminar pequenas lacunas na camada adesiva.

Com essa pesquisa, os pesquisadores desenvolveram uma resina adesiva dental experimental contendo partículas de dióxido de titânio em nanoescala modificadas.

Eles estudaram amostras da resina adesiva usando dispersão de nêutrons de pequeno ângulo no Reator Isotópico de Alto Fluxo do ORNL para determinar a forma ideal. E também as modificações e dispersão das partículas.

“Ao criar a resina adesiva, modificamos a superfície das nanopartículas de Dióxido de titânio com silanos e proteínas. Isto permitiu melhorar tanto a função das nanopartículas antibacterianas na matriz polimérica quanto a capacidade desses materiais de estabelecer ligações covalentes com as proteínas de ocorrência natural de um dente”. disse Rondinone.

“O benefício de usar o instrumento de linha de luz Bio-SANS no HFIR é que os nêutrons podem nos dizer como as proteínas se ligam ao N_TiO2. E também como as partículas se dispersam.”

Primeiros resultados

Os primeiros resultados mostram que as nanopartículas antibacterianas se dispersam bem e são compatíveis com a resina adesiva.

Outros experimentos mostraram que a nova resina adesiva exibe atividade antibacteriana ativa sob demanda quando irradiada pela luz visível. Também efeitos antibacterianos passivos, em contato mesmo na escuridão. Tal capacidade dupla poderia permitir que um dentista utilizasse a luz para dar início à atividade antimicrobiana do adesivo antes de preencher a cavidade. Posteriormente, o adesivo serviria como uma barreira antibacteriana baseada em contato de longo prazo.

Próximos passos

Um dos próximos passos para os pesquisadores é usar o espalhamento de nêutrons para avaliar as nanopartículas quanto à bioatividade potencial.

Espalhamento ou dispersão de nêutrons  é um processo de dispersão em que um feixe de nêutrons interage com a matéria.

O objetivo é criar meios para promover a automontagem do material dental natural adjacente à restauração.

Estudos mostraram que as nanopartículas podem iniciar o crescimento de estruturas cristalinas e guiá-las a se ligarem quimicamente aos dentes.

Hidroxiapatita

Os pesquisadores pretendem funcionalizar as partículas de N_TiO2 para produzir cristais de hidroxiapatita.
A hidroxiapatita é o principal componente da dentina, que poderia promover o crescimento da camada de dentina para minimizar as lacunas na interface adesiva.

O pesquisador acrescentou: “Graças ao programa do usuário no ORNL, até mesmo alguém como eu, um dentista com treinamento limitado em tecnologias científicas avançadas, pode testar uma hipótese com a ajuda de alguns dos principais cientistas da área, usando nêutrons de classe mundial.

Além disso, esperamos poder oferecer aos dentistas uma nova e melhor ferramenta que proporcione aos seus pacientes sorrisos mais duradouros ”.

nanopartículas antibacterianasO que é a nanotecnologia?

Nanotecnologia é o entendimento e controle da matéria em nanoescala. Nos referimos à escala atômica e molecular. Ela atua no desenvolvimento de materiais e componentes para diversas áreas de pesquisa como odontologia, medicina, eletrônica, ciências, ciência da computação e engenharia dos materiais.

Um dos princípios básicos da nanotecnologia é a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos. O objetivo é elaborar estruturas estáveis e melhores do que se estivessem em sua forma “normal”. Isso porque os elementos se comportam de maneira diferente em nanoescala.

A nanotecnologia e os benefícios que pode trazer à odontologia já foram destaque em uma matéria anterior aqui do blog Dentalis.

Qual o tamanho de um nanômetro?

Em 1 metro há 1 bilhão de nanômetros. Para se ter uma ideia melhor, a espessura de uma folha de jornal tem cerca de 100.000 nanômetros de espessura, já o DNA humano tem apenas 2,5 nanômetros de diâmetro.

Através da nanotecnologia, a ciência pode desenvolver materiais e componentes melhores. Isto porque os mesmos materiais, quando em escala nanométrica, têm comportamento diferente. Ganham propriedades e características diferentes que podem ser a solução para muitos problemas de nosso dia a dia. A chegada das nanopartículas antibacterianas é muito bem vinda.

Fontes: MedicalXpress, Canaltech
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