自行“发电”光疗，无需屡次更换……新一代种植牙有多神奇？_风闻

研究人员设计了一种智能种植牙，可通过纳米粒子的抑菌效果及自主光疗方式延长假牙寿命。

在美国，超300万人选择种牙，以替换因蛀牙、牙龈疾病或外伤导致脱落的牙齿。种植牙是假牙技术的重大突破，其安全性更高，使用寿命理论上可达20年。然而，种植往往无法“一步到位”，受局部炎症或牙龈疾病的影响，每5~10年内就需要对其进行更换。这导致患者必须重复接受昂贵的侵入性手术。

论文作者、美国宾夕法尼亚大学助理教授Geelsu Hwang说：“针对这个问题，我们设计了一种创新性种植牙。这种智能种植牙包含两项关键技术，其一是借助注入的纳米材料，抵御细菌的定植；其二是由咀嚼或刷牙等口腔自然运动驱动的嵌入式光源进行光疗。”Hwang等认为，新技术甚至可用于关节置换术。

Hwang补充说：“光疗可以解决许多不同类型的健康问题。在植入生物材料后更换电池或者充电是不现实的。我们使用了一种压电材料，它能够凭借口腔的自然运动产生电能，驱动光源完成光疗。我们发现，这种方式能够成功地保护牙龈组织免受细菌侵袭。”

包含抗生物膜纳米粒子和光疗技术的智能种植牙，可维护周围牙龈组织的健康。

新型种植牙使用的钛酸钡（BTO）具有压电特性，可用于电容器和晶体管等设备。为了测试其可行性，Hwang将嵌有BTO纳米粒子的圆盘放入变形链球菌中。变形链球菌是导致蛀牙的细菌生物膜的主要成分。他们发现，BTO纳米粒子圆盘以一种剂量依赖的方式抵抗了生物膜的形成——BTO含量越高，抑制生物膜形成的能力越强。

此外，BTO能通过产生强化的表面负电荷，排斥同样带负电荷的细菌细胞壁。研究人员指出，这种排斥效应的持续时间非常长。Hwang说：“我们希望种植牙能够长时间抑制细菌生长，因为细菌不是一次性威胁。BTO的发电特性具备持续性，并且随着时间的推移，材料没有被沥滤，其机械强度水平也不逊色于其他牙科材料。”最后，研究人员还通过实验证实，BTO不会损伤正常的牙龈组织。

Hwang表示：“我们希望进一步开发智能种植牙系统，并实现其商业化。”

编译：德克斯特

审稿：西莫 

责编：陈之涵

期刊来源：《应用材料与界面》《先进医疗材料》

期刊编号：1944-8244，2192-2640 

原文连接：https://medicalxpress.com/news/2021-09-smart-dental-implants-resist-bacterial.html

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