Зубные пломбы будущего будут содержать биоактивное стекло

Инженеры Государственного Университета Орегона сделали несколько многообещающих открытий в применении «биоактивного» стекла для уменьшения поражения зубных пломб бактериями и, возможно, даже для замены необходимых минералов, потерянных из-за кариеса.

По словам исследователей, продление срока службы композитных пломб может быть важным шагом в стоматологии, т.к. в США ежегодно проводят более 122 миллионов процедур по восстановлению композитных пломб. В среднем, человек использует зубы для более чем 600 000 жевательных движений в год, а срок службы пломб на задних зубах по данным исследований составляет около 6 лет.

Новое исследование было только что опубликовано в журнале «Материалы в стоматологии», в работе при поддержке Национального Института Здравоохранения.

«Биоактивное стекло, т.е. тип дробленого стекла, способного взаимодействовать с организмом, использовалось в лечении костей уже десятилетия», – говорит Джейме Круцик, профессор и эксперт в передовых конструкциях и биоматериалах из инженерного колледжа при Государственном Университете Огайо.

«Этот тип стекла только начинают использовать в стоматологии, и наше исследование показывает, что оно может быть очень эффективным для зубных пломб», – говорит он. «Бактерии в ротовой полости, провоцирующие кариес, не любят это стекло и вероятность их размножения на пломбах с таким стеклом ниже. Это может быть значительным вкладом в будущее стоматологии».

Биоактивное стекло состоит из оксида силикона, оксида кальция и оксида фосфора, и выглядит как стеклянная крошка. Оно называется «биоактивным», потому что организм замечает его и может на него реагировать, в отличие от других инертных биомедицинских материалов. Биоактивное стекло очень жесткое и твердое, оно может заменить инертное стекло, которое в настоящее время смешивается с полимерами и используется для изготовления композитных пломб.

«Почти все пломбы, в конце концов, разрушаются», – говорит Круцик. «Новый кариес часто начинается на стыке пломбы и зуба и называется вторичным кариесом. Зуб практически разрушается и деминерализуется по краю пломбы».

По утверждению ученых, биоактивное стекло может продлить жизнь пломбы; новое исследование показало, что глубина проникновения бактерий в поверхность пломбы с биоактивным стеклом значительно уменьшается.

По словам исследователей пломбы с биоактивным стеклом должны замедлить вторичный кариес, а также заменить потерянные минералы. Сочетание этих двух факторов дает зубную пломбу, которая работает также хорошо, как и раньше, но служит дольше.

В этом исследовании были использованы недавно удаленные человеческие моляры, чтобы произвести искусственное восстановление зубных образцов для лабораторных экспериментов. Государственный Университет штата Огайо открыл лабораторию, которая одной из первых протестировала моделированные пломбы в условиях мимики рта.

Если результат работы этой лаборатории будет передан на клинические испытания, то будет очень легко включить биоактивное стекло как компонент в существующие формулы композитных пломб, – заметил профессор Круцик.

Биоактивное стекло приобрело антибактериальные свойства в частности, потому, что оно освобождает ионы из кальция и фосфата, которые имеют токсическое воздействие на бактерии ротовой полости и пытаются нейтрализовать локальную кислотную среду.  

«Мы с моими коллегами уже показали в предыдущих статьях, что сложные соединения, содержащие по весу до 15% биоактивного стекла, могут обладать механическими свойствами, сравнимыми или даже превышающими свойства соединений, используемых сегодня», – сказал Круцик.