Os dentes danificados por trauma ou doença requerem tratamento para parecerem e sentirem-se como novos, mas os materiais restauradores disponíveis para os dentistas nem sempre duram e podem ser caros para os pacientes.

Fernando Luis Esteban Florez, professor assistente da University of Oklahoma Health Sciences Center, Faculdade de Odontologia, está conduzindo pesquisas no High Flux Isotope Reactor (HFIR) no Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia (DOE) para tentar mudar isso.

Os biomateriais dentais atuais têm limitações, de acordo com Esteban Florez. Novos materiais não apenas serão capazes de se unir mais firmemente às estruturas de esmalte que eles foram projetados para reparar, mas também repelir as bactérias que atacam obturações e implantes.

"Na verdade, a substituição de restaurações com falha é responsável por 70% do tempo na cadeira do dentista a um custo anual de $ 298 bilhões em todo o mundo, "disse Esteban Florez." Nosso foco é criar biomateriais dentais restauradores inteligentes que sejam mais baratos e não precisem ser substituídos a cada cinco a sete anos. "

A pesquisa de espalhamento de nêutrons fornece insights que podem levar ao desenvolvimento de novos materiais para implantodontia, ele disse.

"Um implante dentário pode custar até US $ 4, 500 por dente. E isso não inclui o custo dos reparos caso o procedimento falhe; Portanto, o desenvolvimento de polímeros biocompatíveis ou materiais à base de cerâmica para substituir esses metais poderia beneficiar muito os pacientes, "disse ele." Criar novos materiais que sejam mais biocompatíveis com o corpo humano seria um grande trunfo para a odontologia, e nêutrons podem ser a ferramenta perfeita para avaliar materiais potenciais para esse propósito. "

Esteban Florez já realizou experimentos de espalhamento de nêutrons no ORNL para explorar a modificação de superfície e funcionalização de nanopartículas de óxido de metal em resinas adesivas odontológicas experimentais. As nanopartículas têm propriedades antibacterianas e bioativas de longo prazo. Agora, ele quer ver se o espalhamento de nêutrons pode ajudá-lo a entender melhor exatamente como os diferentes materiais restauradores interagem com o esmalte, dentina, e colágeno dentro dos dentes.

Especificamente, ele usou o instrumento IMAGING no HFIR para estudar uma pequena coleção de dentes humanos que foram restaurados com um amálgama dentário, ou um composto de resina. Esses materiais foram ligados às estruturas dentais de amostra usando suas resinas adesivas dentais experimentais, que contêm concentrações variáveis ​​de nanopartículas de óxido de metal.

Ele agora está trabalhando com Hassina Bilheux, cientista sênior de imagem de nêutrons da HFIR, para reconstruir seus dados em representações tridimensionais, ele pode usar para observar as interações entre biomateriais dentais restauradores e estruturas dentais.

"A tomografia de nêutrons é uma técnica poderosa para explorar os aspectos internos de materiais orgânicos, como tecidos biológicos. Essas amostras contêm uma grande quantidade de hidrogênio; e como os nêutrons são particularmente sensíveis ao hidrogênio, podemos gerar imagens muito detalhadas de suas microestruturas, "disse Bilheux.

"Os nêutrons podem ser usados ​​para sondar estruturas dentro dos tecidos orgânicos de uma forma não destrutiva e me permitem entender como os biomateriais dentais restauradores interagem com todo o sistema dentário, "disse Esteban Florez.

Esteban Florez disse que sua pesquisa está focada no desenvolvimento de materiais restauradores à base de polímeros com não lixiviação e propriedades antibacterianas e bioativas de longo prazo que podem ser aumentadas usando irradiação de luz visível. Uma vez totalmente desenvolvido, esses materiais têm a promessa de matar bactérias penetrantes, ligam-se naturalmente aos componentes orgânicos e inorgânicos dos dentes, e orientar o crescimento da hidroxiapatita (os blocos de construção do osso e dos dentes) para selar a interface dente / biomaterial.

Se for bem sucedido, eles aumentarão a durabilidade dos materiais restauradores à base de polímeros atuais e diminuirão os custos de cuidados com a saúde bucal.

"Ainda há muita pesquisa a ser feita sobre este assunto, mas temos esperança de que nosso trabalho terá um impacto significativo e positivo no campo da odontologia restauradora, " ele disse.