El material mineralizado mejorado puede restaurar el esmalte dental

Los científicos han perfeccionado la hidroxiapatita, un material para la mineralización de huesos y dientes. Al agregar un complejo de aminoácidos a la hidroxiapatita, pudieron formar un recubrimiento dental que replica la composición y la microestructura del esmalte natural. La composición mejorada del material repite las características de la superficie del diente a nivel molecular y estructural, y en términos de resistencia supera al tejido natural. El nuevo método de restauración dental se puede utilizar para reducir la sensibilidad de los dientes en caso de abrasión del esmalte o para restaurarlo después de la erosión o una dieta inadecuada. El estudio y los resultados experimentales se publican en Resultados en Ingeniería.

“El esmalte dental tiene una función protectora, pero desafortunadamente, su integridad puede ser destruida, por ejemplo, por abrasión, erosión o microfracturas. Si la superficie del tejido no se repara a tiempo, la lesión del esmalte afectará a la dentina y luego a la pulpa. del diente. Por lo tanto, es necesario restaurar la superficie del esmalte a un nivel saludable o acumular capas adicionales en la superficie si se ha vuelto muy delgada. Hemos creado una capa mineralizada biomimética (es decir, que imita la natural) cuyos nanocristales replican la pedido de nanocristales de apatita del esmalte dental. También descubrimos que la capa diseñada de hidroxiapatita tiene una nanodureza mayor que supera la del esmalte nativo», dice Pavel Seredin, jefe del Departamento de Física del Estado Sólido y Nanoestructuras de la Universidad Estatal de Voronezh.

La hidroxiapatita es un compuesto que es un componente principal de los huesos y dientes humanos. Los científicos seleccionaron un complejo de aminoácidos polares y orgánicos polifuncionales, incluidos, por ejemplo, lisina, arginina e histidina, que son importantes para la formación y reparación de estructuras óseas y musculares.

Los aminoácidos elegidos permitieron obtener hidroxiapatita, que es morfológicamente completamente similar a la apatita (componente principal de los tejidos) del esmalte dental. Los investigadores también describieron las condiciones ambientales en las que deberían ocurrir los procesos de unión de la hidroxiapatita al tejido dental. Solo si se cumplen estas condiciones es posible reproducir completamente la estructura del esmalte natural.

«Tradicionalmente en odontología, los materiales de restauración de composite se utilizan en la restauración del esmalte. Para aumentar la eficacia de la unión del esmalte y el composite, la técnica de restauración implica el grabado ácido del esmalte de antemano. Es posible que los productos de grabado que quedan no siempre tengan un efecto positivo en la unión. de esmalte y materiales sintéticos. Para reproducir las capas de esmalte con técnicas biomiméticas, neutralizamos los medios y eliminamos los productos de grabado con álcali cálcico. De esta manera mejoramos la unión de las nuevas capas de hidroxiapatita”, explica Seredin.

La formación de una capa mineralizada con propiedades similares a las del tejido duro natural se confirmó mediante microscopía de fuerza atómica y electrónica de emisión de campo, así como mediante imágenes químicas de áreas superficiales utilizando microespectroscopía Raman. El estudio se realizó en dientes sanos para eliminar la influencia de factores extraños en la capa resultante y poder comparar los resultados con dientes sanos. A continuación, los investigadores abordarán el desafío de reparar defectos más grandes, que pueden ser de naturaleza variable, desde las etapas iniciales de caries hasta grietas y fracturas volumétricas.