Un grupo de investigadores de la Universidad de Groningen, Holanda, está trabajando en el desarrollo de prótesis y productos ortodónticos fabricados mediante impresión tridimensional con un material antibacteriano que evitaría la formación de caries.
¿Cómo es el material?
Plástico. Además, cuenta con cationes de amonio cuaternario incorporados dentro de polímeros de resinas dentales ya existentes. Esta mezcla se utiliza como material para la impresión 3D, se endurece con luz ultravioleta y fabrica brackets transparentes, retenedores y piezas protésicas.
Resinas vs bacterias
Las resinas antimicrobianas contienen grupos que están cargados positivamente e interactúan con la superficie externa de las bacterias, que están cargadas negativamente. “Diseñamos los materiales de tal forma que, una vez que las bacterias se depositan sobre el material, los grupos cargados positivamente realizan agujeros en los microbios y las bacterias mueren”, explica el doctor y profesor Andreas Herrmann, jefe de la Junta Directiva del Instituto de Materiales Avanazados Zernike de la universidad y líder del proyecto.
Para testear las propiedades antimicrobianas, el equipo recubrió las muestras del material con una mezcla de saliva y streptococcus mutans -la bacteria que causa caries- y el producto mató a más del 99 por ciento de las bacterias.
Odontología digital
Herrmann frecuenta a médicos que trabajan directamente con pacientes y en una ocasión conversó con la profesora Rijin Ren, directora del departamento de Ortodoncia del Centro Médico Universitario Groningen, quien le comentó que para los pacientes es muy difícil mantener la limpieza de sus dientes y evitar caries durante los tratamientos ortodónticos.
“Llegamos a la conclusión de que en tiempos de odontología digital sería beneficioso incluir una propiedad antibacteriana a todos los productos odontológicos impresos en 3D”, recuerda Herrmann.
Por el momento, no se ha percibido que el material genere efectos secundarios en el paciente. “Diseñamos el material de forma tal que ninguno de los componentes antimicrobianos lixivia”, explica Herrmann. Justamente por esto, podría ser usado por cualquier persona independientemente de su edad, género o estado de salud.
Implementación, testeo y comercialización
En una primera etapa de implementación, el grupo realizará brackets transparentes y retenedores, ya que la personalización en cuanto al color de la pieza no es necesaria. Pero, en un futuro, el proyecto es diseñar coronas, carillas y piezas enteras. Para esto se deberá testear la estabilidad del material a largo plazo dentro de la boca, dado que hasta ahora han probado el material sólo durante seis días en un ambiente comparable con la cavidad oral.
“Todavía necesitamos testear cómo el material interactúa con dentífricos y enjuagues y luego realizar un estudio clínico; seguramente tomará entre tres y cinco años llegar a la etapa de comercialización,” anticipa Herrmann.By Paulina De Cesare
A group of researchers from Groningen University in the Netherlands is working on the development of orthodontic prostheses and products manufactured by a three dimensional printer using anti-bacterial material that can prevent the formation of cavities.
What is the material?
Plastic. Quaternary ammonia ions are infused into existing dental polymer resins. This mixture is used as a material for 3D printing that hardens under ultraviolet light to make transparent braces and prostheses.
Resins vs bacteria
The anti-microbial resins contain positively charged ions that interact with the external surfaces of bacteria, which is negatively charged. “We designed the materials in such a way that, once the bacteria is placed on the material, the positively charged ions make holes in the microbes and the bacteria dies,» says the doctor and professor Andreas Herrmann, head of the Board of Directors of the Zernike Institute of Advanced Materials at the university and head of the project.
To test the anti-microbial properties, the team covered samples of the material with a mixture of saliva and streptococcus mutans – the bacteria that causes cavities – and the product killed over 99 per cent of bacteria.
Digital Orthodontics
Herrmann often visits doctors who work directly with patients and on one occasion spoke to Professor Rijin Ren, the Director of the orthodontics department at the Groningen University Medical Center, who told him that patients found it very difficult to keep their teeth clean and avoid cavities during orthodontic treatment.
“We reached the conclusion that in time it would be beneficial for digital orthodontics to include an anti-bacterial property in all 3D printed orthodontic products”, Herrmann remembers.
So far no side effects have been detected from patients’ use of the material. “We designed the material so that none of the anti-microbial components leaches out”, Herrmann explains. And it is precisely because of this that it can be used by anyone, regardless of their age or health.
Implementation, testing and sale
During the first stage of implementation, the group will make transparent braces and retainers, as personalization with regard to color isn’t necessary. However, in the future, the project is planned to include crowns, fillings and whole pieces. To do this the stability of the material in the mouth in the long term must be tested as so far the material has only been tested for six days in an environment comparable to an oral cavity.
“We still need to test how the material interacts with toothpaste and rinses and to do a clinical trial; it will almost certainly take between three and five years to get to the commercialization stage,” Herrmann says.Por Paulina De Cesare
Um grupo de investigadores da Universidade de Groningen, Holanda, está trabalhando no desenvolvimento de próteses e produtos ortodônticos fabricados mediante impressão tridimensional com um material antibacteriano que evitaria a formação de cáries.
Como é o material?
Plástico. Além disso, conta com cátions quaternários de amônio incorporados dentro de polímeros de resinas dentais já existentes. Essa mistura é utilizada como material para a impressão 3D, é endurecida com luz ultravioleta e fabrica aparelhos transparentes, retentores e peças protéticas.
Resinas x bactérias
As resinas antimicrobianas contêm grupos que estão carregados positivamente e interagem com a superfície externa das bactérias, que estão carregadas negativamente. “Projetamos os materiais de tal forma que, uma vez que as bactérias são depositadas sobre o material, os grupos carregados positivamente realizam buracos nos micróbios e as bactérias morrem”, explica o doutor e professor Andreas Herrmann, chefe da Junta Diretiva do Instituto de Materiais Avançados Zernike da universidade e líder do projeto.
Para testar as propriedades antimicrobianas, a equipe recobriu as amostras do material com uma mistura de saliva e streptococcus mutans -a bactéria que causa cáries- e o produto matou mais de 99 por cento das bactérias.
Odontologia digital
Herrmann frequenta médicos que trabalham diretamente com pacientes e em uma ocasião conversou com a professora Rijin Ren, diretora do departamento de Ortodontia do Centro Médico Universitário Groningen, quem lhe comentou que para os pacientes é muito difícil manter a limpeza de seus dentes e evitar cáries durante os tratamentos ortodônticos.
“Chegamos à conclusão de que em tempos de odontologia digital seria benéfico incluir uma propriedade antibacteriana a todos os produtos odontológicos impressos em 3D”, lembra Herrmann.
Por enquanto, não foi percebido que o material gere efeitos secundários no paciente. “Desenhamos o material de forma tal que nenhum dos componentes antimicrobianos lixivia”, explica Herrmann. Justamente por isso, poderia ser usado por qualquer pessoa independentemente de sua idade, gênero ou estado de saúde.
Implementação, testagem e comercialização
Em uma primeira etapa de implementação, o grupo realizará aparelhos transparentes e retentores, já que a personalização em relação à cor da peça não é necessária. Mas, em um futuro, o projeto é elaborar coroas, revestimentos e peças inteiras. Para isso será preciso testar a estabilidade do material a longo prazo dentro da boca, dado que até agora experimentaram o material só durante seis dias em um ambiente comparável com a cavidade oral.
“Ainda precisamos testar como o material interage com dentífricos e enxagues e logo realizar um estudo clínico; com certeza levará entre três e cinco anos em chegar à etapa de comercialização”, antecipa Herrmann.
Desenvolvem produtos ortodônticos impressos em 3D com materiais antimicrobianos
