Forskare vid University of Pennsylvania har utvecklat ett innovativt tandimplantat som genererar elektricitet samtidigt som det är motståndskraftigt mot bakterier. Tandimplantatet använder piezoelektricitet genom inkludering av bariumtitanat (BTO) nanopartiklar. Dessa nanopartiklar skapar en negativ ytbelastning på implantatmaterialet som avvisar bakterier och löser därmed ett betydande problem med vanliga tandimplantats livslängd. Dessutom kan den genererade elektriciteten användas för fototerapi som skyddar tandköttet mot sjukdomar och inflammation.
Tandimplantat har tidigare haft kort livslängd
Vanliga tandimplantat kan ha en kort livslängd på grund av komplikationer relaterade till bakteriell biofilm som kan byggas upp på implantatets yta. Denna biofilm bidrar till inflammation och infektioner i det omgivande tandköttet, ett tillstånd känt som periimplantit, vilket kan leda till benförlust och implantatfel. Dessutom kan patienters individuella munhygien, allmänna hälsa och livsstilsfaktorer såsom rökning och dålig kost också negativt påverka implantatens hållbarhet. Trots att implantaten är utformade för att vara hållbara, kan dessa faktorer bidra till att de i praktiken ofta behöver ersättas inom 5-10 år. Denna nya teknik hjälper strävar därmed att lösa problemet med bakteriella biofilmer som annars är huvudorsaken till att tandimplantat måste bytas ut.
Ny teknik håller bakterier som orsakar plack och karies borta
Biofilmer påverkar tandköttets hälsa negativt och leder med tiden till att vanliga implantat inte fungerar som de ska. Det nya materialet baserat på BTO-nanopartiklar i de nya implantaten stöter bort bakteriella cellväggar, vilket avsevärt minskar biofilmbildningen. Detta har demonstrerats genom tester med Streptococcus mutans, en av de stora orsakerna till plack och karies. Syftet är att bakterieresistens ska förlänga implantatens livslängd.
En ytterligare innovativ aspekt av dessa implantat är deras förmåga att skörda elektricitet från munrörelser eller tandborstning. Denna energi kan sedan användas för att driva små ljuskällor för fototerapi, vilket hjälper att hålla tandköttet friskt från bakterier. Det piezoelektriska materialet i dessa implantat kan generera tillräckligt med energi från naturliga munrörelser för att underlätta fototerapi vilket i sin tur skyddar tandköttvävnad från bakterier.
Källa
Study in ACS Applied Materials & Interfaces: Bimodal Nanocomposite Platform with Antibiofilm and Self-Powering Functionalities for Biomedical Applications
