Новые нанокомпозиты могут означать более долговечные зубные пломбы
Ротовая полость — агрессивная среда, поэтому стоматологи не дают пожизненных гарантий. Пломбы со временем могут треснуть под нагрузкой от укусов, жевания и скрежетания зубами, или вокруг них может развиться вторичный кариес. Целых 70% всех стоматологических процедур — это замена существующих реставраций, что обходится в $5 млрд ежегодно только в США.
Ученые из Исследовательского центра Пффенбаргера Американской стоматологической ассоциации (совместная программа с Национальным институтом стандартов и технологий) показали, что нанотехнологии могут снизить эти затраты. Они создали реставрации, которые прочнее современных пломб, борющихся с кариесом, и эффективнее предотвращают вторичный кариес. Результаты опубликованы в The Journal of Dental Research.
Новая методика решает проблему стандартной композитной пломбы. Для борьбы с кариесом в порошок добавляют соединения, обеспечивающие медленное высвобождение ионов кальция и фосфата. Эти ионы укрепляют кристаллическую структуру зуба и нейтрализуют кислоту, вызывающую кариес. Однако сами эти соединения структурно слабы и ослабляют всю пломбу.
Исследователи разработали технику распылительной сушки, которая позволяет получать частицы таких соединений (например, дикальцийфосфата безводного, DCPA) размером около 50 нанометров. Это в 20 раз меньше, чем 1-микрометровые частицы в обычном порошке DCPA.
Наночастицы имеют гораздо большее отношение площади поверхности к объёму, поэтому высвобождают ионы эффективнее. Это позволяет использовать меньше материала для того же эффекта, освобождая место в смоле для армирующих волокон, укрепляющих пломбу. Ученые также разработали нановолокна, сплавленные с диоксидом кремния, которые делают композитную смолу почти в два раза прочнее доступной сегодня коммерческой.
Цитирование: H.H.K. Xu, M.D. Weir, L. Sun, S. Takagi and L.C. Chow. Effects of calcium phosphate nanoparticles on Ca-PO4 composite, J Dent Res 86(4):378-383, 2007.
Источник: Национальный институт стандартов и технологий (NIST).