«نانو» محافظ دندان می شود/تاثیر شگرف تکنولوژی در سلامت دهان و دندان

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، امروزه برای تشخیص‌های دندانپزشکی، ساخت مواد دندانی، پروتزهای دندانی، ریشه دندان، دندانپزشکی غیر تهاجمی و دندانپزشکی زیبایی، پریودنتیکس(شاخه‌ای از دندانپزشکی است که بر سلامت لثه و استخوان فک تمرکز می‌کند) و دندانپزشکی ترمیمی از نانو موادها استفاده می‌شود.

 در این حوزه نانو کامپوزیت‌ها در ساخت مواد ترمیمی، نانو سرامیک‌ها در ساخت دندان مصنوعی، نانوپوشش‌ها در ایمپلنت‌هــای دندانــی ، نانو فلورایدها در ساخت  خمیر دندان‌ها و نانو ذرات نقره در ساخت دهان شویه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ محصولاتی که هم اکنون وارد بازار شده‌اند.

در این گزارش سعی کرده ایم به پاره‌ای از نقش و کاربردهای فناوری نانو در حوزه دندانپزشکی بپردازیم که در ادامه آن را می‌خوانید.

کاهش خطرات و افزایش دوام ایمپلنت‌های دندانی

ایمپلنت‌های دندانی، یکی از پیشرفته‌ترین روش‌ها برای جایگزینی دندان‌های از دست رفته، محسوب می‌شوند. هرچند این روش به بیماران کمک می‌کند تا ظاهر طبیعی و عملکرد دندان‌های خود را بازیابند اما همچنان با چالش‌هایی مواجه‌اند. یکی از چالش‌های اصلی در ایمپلنت‌های دندانی، خطر عفونت‌های باکتریایی است که منجر به شکست ایمپلنت می‌شود.

نانو پوشش‌ها برای رفع این چالش راه حلی ایجاد کرده‌اند؛ نانوپوشش‌ها می‌‎توانند با خواص ضدعفونی و ضدباکتری با استفاده از نانوذرات نقره، نانوذرات طلا یا نانولوله‌های کربنی، به سطح ایمپلنت اضافه ‌شوند و از رشد و تجمع باکتری‌ها جلوگیری ‌کنند. 

زیست‌سازگاری ایمپلنت‌ها با بافت‌های بدن نیز بسیار اهمیت دارد. در حال حاضرنانوپوشش‌های خاصی که شامل هیدروکسی‌آپاتیت یا نانوذرات اکسید تیتانیوم هستند باعث افزایش سطح تماس ایمپلنت با استخوان و تسهیل فرآیند استئواینتگراسیون (پیوست استخوانی) می‌شوند.

خطر شکست به دلیل استرس‌های مکانیکی و فرسایش از دیگر مشکلات رایج ایمپلنت‌های دندانی است. فناوری نانو می‌تواند با افزایش زبری سطح و بهینه‌سازی خواص شیمیایی ایمپلنت‌ها، فرآیند استئواینتگراسیون (جوش خوردن ایمپلنت با استخوان) را تسهیل کند. نانوپوشش‌هایی که با استفاده از نانوذرات هیدروکسی‌آپاتیت ایجاد می‌شوند، می‌توانند به افزایش سرعت و کیفیت پیوست استخوانی کمک کنند. 

پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان تولیدکننده ایمپلنت‌های ستون فقرات و ایمپلنت دندان از سال 1398 پروژه توسعه و تحقیق ایمپلنت‌های دندانی با پوشش‌های نانو را آغاز کرده اند. این شرکت در ساخت پوشش‌ ایمپلنت ها از سه روش بهره می‌گیرد. روش اول پوشش SLA نام دارد که حالت زبری دارد که سطح را افزایش می‌دهد و باعث افزایش رشد استخوانی می‌شود.

روش دوم که بهینه‌سازی‌شده روش اول است SLA اکتیو نام دارد، سطح زبر است و میزان آب‌دوستی در این پوشش چند برابر شده که باعث جذب بیشتر سلول‌های استئوبلاست (سلول استخوان‌ساز) می‌شود. بدین‌ترتیب روند استخوان‌سازی به طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. زبر کردن سطح فرایند باربرداری نام دارد.

روش سوم پوشش‌دهی با پلاسماست که برای نخستین بار در ایران انجام می‌شود. در این روش به جای باربرداری، پوشش سرامیکی متخلخلی روی سطح ایجاد می‌شود. بدین‌ترتیب نه‌تنها ایمپلنت‌ها زبری سطح را دارند بلکه  سطح افزایش یافته که استخوان‌سازی را تسریع می‌کند. این پوشش حاوی ترکیبات کلسیم فسفر است که روند استخوان‌سازی سرعت می‌بخشد.  این شرکت دانش‌بنیان از روش پلاسما روی ایمپلنت‌های دندانی استفاده می‌کند.

افزایش دوام پرکننده های دندان با نانوکامپوزیت‌ها

اغلب پرکننده‌های دندان به تدریج و تحت تنش‌های گوناگون شکســته می‌شوند و به مرور زمان در محلی که پرکننده با دندان پیوند زده شده است، پوسیدگی دندان به وجود می‌آید. در گذشــته از آلیاژهای فلزی مانند طلا و جیوه( مَلغَمه یا آمالگام) به عنوان پرکننده اســتفاده می‌شد. این مواد هادی الکتریکی، گرمــا و ســرما بودنــد و باعث ایجاد حساســیت در دندان می‌شــدند. همچنین جیوه موجود در آلیــاژ مَلغَمه  باعث تیرگی دندان و از بین رفتن ظاهر و براقی دندان می‌شد به همین دلیل بســیاری از بیمــاران ســعی می‌کردند از این مــاده بــرای دندان‌های خود اســتفاده نکنند.

 به دنبال چالش سمیت جیوه امالگام، پژوهشگران به دنبال ماده‌ای جایگزین در علم دندانپزشکی بودند. نانو کامپوزیت‌های دندانی بهترین جایگزین امالگام بود چراکه نانو کامپوزیت های دندان از لحاظ اپتیکــی بســیار شــبیه بــه مواد طبیعــی دندان هســتند. استفاده از نانوکامپوزیت‌ها به افزایش استحکام، خواص مکانیکی مناسب و مقاومت سایش دندان کمک می‌کند. همچنین نانو کامپوزیت‌های دندانی از نظر زیبایی شناسی بسیار بهتر از آمالگام هستند و فضای درون دندان‌ها را نیز سیاه نمی‌کنند. طول عمر بیشتری نیز نسبت به امالگام دارند.

پژوهشگران یک شرکت دانش بنیان تولیدکننده کامپوزیت‌های دندانی، پس از 6 سال تحقیق و توسعه توانستند به فرمولاسیون بومی زیست سازگار کامپوزیت‌های دندانی دست پیدا کنند و پس از انجام آزمایش‌های مختلف، مجوز تولید محصول‌شان را از اداره کل تجهیزات پزشکی و سازمان غذا و دارو دریافت کنند.

نانو کامپوزیت‌های دندانی پیش از این وارداتی بودند و از کشورهایی مانند آمریکا، سوئیس، آلمان، فرانسه و ژاپن وارد ایران می شدند اما اکنون این محصول با کیفیت مشابه نمونه خارجی و قیمتی ارزان تر در ایران به فروش می رسد.

پر کردن کانال دندان با سیلر نانویی 

زمانی که کانال ریشه‌ای دندانی دچار پوسیدگی می‌شود، به‌دلیل اینکه دندانپزشک به انتهای کانال دندان‌ها دسترسی ندارد، امکان ورود باکتری به آنجا وجود دارد، در‌حالی‌که با سیلر دندان می‌توان انتهای کانال‌ها را مهر و موم کرد تا دیگر امکان ورود باکتری‌ها وجود نداشته باشد؛ سیلر دندان ماده چسبناکی است که هنگام پرکردن ریشه دندان مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عبارت بهتر سیلر ماده ای است که حاوی زینک اکساید بوده و پر کننده دائمی برای کانال های ریشه دندان است.

در حال حاضر پژوهشگران یکی از استارتاپ های ایران موفق به تولید و ساخت سیلر دندان بر پایه کلیسم سیلیکاتی شده‌اند؛ این سیلر دندانی از دو جزو پودر و مایع ساخته شده که مخلوط کردن  آنها و تزریق  کردن‌شان به انتهای کانال، باعث بسته شدن راه ورود باکتری‌ها می‌شود. در نهایت دندانپزشک می‌تواند دیگر کارهای لازم را روی دندان انجام دهد. نانو مینی نیتروس اکساید این محصول به‌عنوان فیلر استفاده شده که باعث کاهش مصرف و درنتیجه کاهش هزینه تولید می‌شود.

جلوگیری از پوسیدگی دندان با شیاربندهایی از جنس نانو

پوشاندن و صاف کردن شیارهای موجود در حفره‌های دندانی یکی از راه‌های جلوگیری از پوسیدگی دندان است. معمولا از مواد کامپوزیتی برای شیاربندی دندان استفاده می‌شود.

نسل اول ترکیبات مورد استفاده در شیاربندی، مواد رزینی بودند و در جدیدترین فرمولاسیون این مواد، از نانوذرات استفاده می‌شود. پژوهشگران یکی از شرکت های دانش بنیان ایران موفق به تولید کامپوزیت دندانی به نام شیاربند دندان تولید کرده که حاوی نانو ذرات است. این محصول برای جلوگیری از پوسیدگی دندان به ویژه در کودکان استفاده می‌شود.

این کامپوزیت هم شیار دندان را پر می‌کند و به دلیل بهره‌مندی از نانوذرات، با رهایش فسفات و کلسیم به استحکام بهتر دندان نیز کمک شایانی می کند.

ترمیم مینای دندان با نانوکریستال‌های هیدروکسی آپاتیت

بلوک‌های سازنده مینای دندان که از جنس نانوکریستال‌های هیدروکسی آپاتیت هستند به سختی قابل ترمیم‌اند و این امر باعث حساسیت بیش از حد دندان می‌شود؛ هیدروکسی آپاتیت، کلسیم فسفات است که بیش از 65 درصد بافت معدنی استخوان، 97 درصد از مینای دندان و 70 درصد از عاج دندان را تشکیل می‌دهد.

پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش بنیان ایرانی با علم به این موضوع اقدام به ساخت ماده هیدروکسی آپاتیت با کاربردهای ترمیم استخوانی و دندانی کرده‌اند؛ ماده‌ای که نزدیکی زیادی به هیدروکسی آپاتیت بدن دارد و ضمن رفع پوکی استخوان، ترمیم مینای دندان و پیشگیری از پوسیدگی دندان، باعث کاهش حساسیت و براقیت دندان می‌شود.

پلاک‌های دندانی خودتميزشونده با كمک نانوذرات نقره 

پلاک‌های ارتودنسی باید به طور مرتب تمیز شوند در غیر این صورت احتمال تجمع پلاک میکروبی افزایش می یابد. از آنجایی که نانوذرات نقره دارای خواص میکروب کشــی و باکتری کشــی بالایی هســتند، می توان از آنها در ســاخت مواد دندانی اســتفاده کرد.

یک گروه از پــژوهـشـگــران دانشگـاه تـربيـت مـدرس طـی پـژوهـشـي مـوفـق بـه تـهـيـه‌ و ساخت پلاک‌های دنداني شده اند که دارای نـانـوذرات نقره‌اند. این پلاک‌های دندانی خاصيت خود تــمــيـــزشــونــدگــي دارند و از اسـتـحـكــام بــالايــي برخوردارند. 

در این روش ابتدا نانوذرات نقره، به روش احیای شیمیایی در حضور احیا کننده اکریلی تهیه می شوند. نانوذرات تهیــه شــده بــه فــاز مایع اکریل افزوده شــده و با نســبت‌های معین بــه پودر متیــل متا کریالت افــزوده و قالب گیری می‌شــوند. در نهایــت نانوکامپوزیت دندانی تهیه شــده می‌تواند به عنوان پایه مــواد دندانی به کار رود که دارای خاصیت ضدبا کتریایی و استحکام بالاست.

روکش دندان سرامیکی نانویی 

روکش دندان، تاج یا کلاهک سفید رنگی است که همانند دندان اصلی است و برای زیبایی یا ترمیم قسمتی از دندان آسیب دیده یا از بین رفته استفاده می‌شود. روکش‌ها ظاهر دندان‌ها را زیباتر و مستحکم‌تر می‌کنند.

پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش بنیان ایران موفق به تولید و ساخت روکش دندان سرامیکی نانویی شده‌اند. روکش دندان سرامیکی نانو از جنس زیرکونیای پایدار شده با ایتریا از مواد اولیه با ابعاد نانو ساخته شده استاین محصول کیفیت بالایی دارد و از لحاظ استحکام و رنگ پذیری کاملا مشابه نمونه‌های وارداتی است.

خميردندان‌های نانویی با خاصیت براقی و سفيدكنندگی

بسیاری از ترکیبات موجود در محصولات دندانی به ویژه خمیردندان و دهانشویه‌ها منجر به سایندگی و تخریب مینا و بیماری‌هایی مانند فلورسیس دندانی می‌شوند. در بازار امروز این محصولات بهداشتی حاوی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت هستند؛ وجود یک درصد از این مواد داخل خمیر دندان می‌تواند از پوسیدگی دندان جلوگیری کند.

همچنین خمیردندان‌های حاوی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت می‌تواند حساسیت دندانی را برطرف کند و نقش سفید کنندگی از نوع ترمیم( نه ساییدگی) داشته باشد؛ سفیدکنندگی اغلب خمیردندان‌ها از نوع سایندگی است و به مینای دندان آسیب می‌رساند. این خمیر دندان‌ها ضمن خاصیت سفیدکنندگی، باعث براقیت دندان نیز می‌شوند. 

پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش بنیان ایرانی از سال 1400 خمیردندان‌های حاوی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت وارد بازار ایران کرده‌اند؛ خمیردندان‌هایی که نقش اثربخشی در زدایش جرم‌ها از سطح دندان، سفیدی و براقی دندان ها دارند. 

امروزه استفاده از محصولات آرایشی و بهداشتی حاوی ذرات نانو، مانند مواد دندانی حاوی ذرات نانو، دی اکسید تیتانیوم، معمولا در سلامت لثه استفاده می‌شوند. طی سال‌های آینده نیز شاهد تولید محصولات آرایشی بهداشتی و دهان و دندان حاوی ذرات نانو خواهیم بود. امید می‌رود با توجه به اهمیت مقوله دندان و دندانپزشــکی و تحقیقات بیشــمار ایران و ســایر نقاط جهان، با اســتفاده از فناوری‌های نانو مشکلاتی که اکنون در زمینه‌های گوناگون دندانپزشکی  شاهد آن هستیم، برطرف شود.