Do utraty zębów może dojść przede wszystkim w wyniku chorób przyzębia. Pierwsze objawy przewlekłego stanu zapalnego mogą pojawić się już po trzydziestce. Z wiekiem trudniej utrzymać pełny stan stałego, naturalnego uzębienia. Na szczęście branża stomatologiczna stale się rozwija, oferując coraz lepszej jakości implanty dentystyczne. Dwa rozwiązania poprawiające jakość powłoki takich implantów opracowali naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, a wynalazki zostały objęte ochroną patentową.
– Nasz zespół zajmuje się przede wszystkim bioinżynierią materiałową. Specjalizujemy się w badaniu i opracowywaniu materiałów, z których można wykonać krótko- i długotrwałe nowoczesne wszczepy. Należą do nich m.in. endoprotezy stawu biodrowego, implanty z pamięcią kształtu czy właśnie implanty dentystyczne. W związku z tym współpracujemy cały czas z lekarzami i protetykami, aby wiedzieć, jakie właściwości powinien mieć nowoczesny medyczny produkt. Dążymy do tego, aby spełniał swoje funkcje, był trwały, przyjazny dla organizmu człowieka i możliwie najmniej kosztowny – mówi dr hab. Bożena Łosiewicz, prof. UŚ, która od wielu lat bada i projektuje biomateriały.
Do naukowców zwrócił się producent implantów stomatologicznych, prosząc o opracowanie specjalnych powłok, dzięki którym interesujący go produkt byłby bardziej odporny na zarysowania podczas aplikacji. Podczas wkręcania implantu dochodzi bowiem często do mechanicznych uszkodzeń jego powłoki. W ten sposób można stracić nawet 10% ochronnej warstwy, co przekłada się oczywiście na jakość produktu i jego trwałość.
Co więcej, w przypadku aplikacji implantów dentystycznych przygotowywane jest łoże kostne, które musi ściśle przylegać do wszczepu. Powstające uszkodzenia na jego powierzchni mogą stać się przyczyną luzów, co niekorzystnie wpływa na proces implantacji. Nic więc dziwnego, że poszukiwane są nowe rozwiązania mające zapobiegać powstawaniu defektów powierzchni wszczepu.
– Zaprojektowaliśmy specjalny sposób osadzania powłoki fosforanowo-wapniowej, która może być stosowania zarówno w przypadku implantów krótko-, jak i długoterminowych. Po pierwsze wybrany przez nas związek chemiczny neutralizuje kwasy występujące w jamie ustnej. Po drugie wspomaga rozwój tkanki kostnej, co ma kluczowe znaczenie dla szybkiej regeneracji organizmu pacjenta. Po trzecie wreszcie przyczynia się do niszczenia bakterii odpowiedzialnych za powstawanie płytki nazębnej, które zazwyczaj doprowadzają do komplikacji po zabiegu wszczepienia implantu dentystycznego – mówi mgr inż. Patrycja Osak, współautorka wynalazków.
Jak dodaje, opracowana powłoka wytwarzana w temperaturze pokojowej na tyle silnie przylega do powierzchni implantu, że nie trzeba jej dodatkowo spiekać w wysokich temperaturach, co mogłoby się przyczynić do powstania defektów. Amorficzny fosforan wapnia ma ponadto doskonałe właściwości tribologiczne. W środowisku sztucznej śliny wytwarza się środek smarny na powierzchni wszczepu, dzięki czemu powłoka nie tylko nie ściera się i nie niszczy, lecz również wspomaga regenerację tkanki kostnej.
Opatentowane rozwiązanie pozwala obniżyć koszty produkcji w związku z ograniczoną liczbą składników potrzebnych do wykonania warstwy amorficznego fosforanu wapnia. Działania te nie wymagają także użycia kosztownej, skomplikowanej aparatury laboratoryjnej.
Warstwa może być stosowana na dwóch rodzajach materiałów. Pierwszy z nich to stopy niklowo-tytanowe z pamięcią kształtu przeznaczone na wszczepy krótkoterminowe, takie jak implanty do chirurgicznej korekcji zniekształceń czaszki u dzieci. Drugi – to stopy tytanowe dedykowane wszczepom długoterminowym, wśród których znajdują się wspomniane wcześniej implanty dentystyczne czy kręgosłupowe.
Autorami sposobu osadzania bioaktywnej powłoki fosforanu wapnia na elemencie wykonanym ze stopu nikiel-tytan są: mgr inż. Patrycja Osak, dr hab. Bożena Łosiewicz, prof. UŚ, dr hab. Tomasz Goryczka, mgr Dariusz Gierlotka, dr Julian Kubisztal oraz prof. dr hab. Danuta Stróż.
Sposób osadzania bioaktywnej powłoki fosforanu wapnia na elemencie wykonanym z tytanu opracowali: dr hab. Bożena Łosiewicz, prof. UŚ, mgr inż. Patrycja Osak, dr Grzegorz Dercz, mgr Dariusz Gierlotka oraz dr Julian Kubisztal.
Małgorzata Kłoskowicz | Sekcja Prasowa UŚ
Do grupy współautorów opisanych rozwiązań należą również: hab. Tomasz Goryczka, dr Grzegorz Dercz oraz prof. dr hab. Danuta Stróż