Maailman terveysjärjestön mukaan huono suun terveys liittyy "huonoihin elinoloihin, heikkoon koulutukseen ja perinteiden puuttumiseen." Noin 26 prosentilla aikuisista on hoitamaton hammashajoaminen. Se on erityisen yleistä matalan tulotason väestössä, ja se on liitetty koko joukko terveyskysymyksiä, mukaan lukien sydänsairaudet, aivohalvaus, diabetes, keuhkokuume, huonot raskaustulokset ja dementia.
Nyt Alankomaissa sijaitsevan Groningenin yliopiston tutkijat ovat keksineet tavan 3D-tulostamiseksi hampaat ja muut hammasimplantit antimikrobisista polymeereistä. Uudet hampaat tappaisivat bakteerit, Streptococcus mutans, joka kerääntyy suuhun ja aiheuttaa hampaiden rappeutumista.
3D-tulostus on jo alkanut siirtyä hammaslääketieteeseen muodossa korvaavat hampaat ja viilut. Mutta kemiaprofessori Andreas Hermann, joka johtaa polymeerikemia- ja bioinsinööriryhmää Groningenissa, ja Yijin Ren, yliopiston oikomishoidon osaston päällikkö, sopivat, että he voivat mennä askeleen pidemmälle.
"Me molemmat rationalisoimme sen, että digitaalisen hammaslääketieteen aikoina potilaille olisi hyödyllistä, jos voimme sisällyttää bakteereja tappavan ominaisuuden kaikkiin 3D-painettuihin hammasmateriaaleihin", Hermann sanoo.
Hermann ja hänen tiiminsä yhdistivät antibakteeriset ammoniumsuolat tavanomaisiin hammashartseihin. "Antimikrobiset hartsit sisältävät ryhmiä, jotka ovat positiivisesti varautuneita ja ovat vuorovaikutuksessa bakteerien ulkopinnan kanssa", Hermann sanoo. "Suunnittelimme materiaalit siten, että kun bakteerit asettuvat materiaaliin, positiivisesti varautuneet ryhmät tekevät reikiä mikrobeihin ja bakteerit sitten kuolevat."
Sitten he painottivat hampaat käyttämällä Formlabs Form 1 3D-tulostinta ja stereolitografiaprosessia, johon sisältyy nestemäisen polymeerin kerrostaminen muottiin, kerros kerrosta ja sen jälkeen kovettuminen laserilla. Jotta se toimisi, heidän antimikrobisen muovin viskositeetin piti olla sama kuin tavanomaisen.
Tutkijat painottivat hampaiden, joilla oli tai ei ollut antimikrobisia ominaisuuksia, materiaalin testaamiseksi. Sitten he laittavat näytteille hampaiden rappeutumista aiheuttavia bakteereja. Yli 99 prosenttia bakteereista kuoli hoidetuilla hampailla, kun taas vain noin 1 prosenttia kuoli käsittelemättömillä.
Amerikan tiede- ja terveysneuvoston tutkimuskumppani Nicholas Staropoli kertoi tutkimuksensa katsauksessa, että hänen mielestään hampaat voisivat estää suun aiheuttamat infektiot, kuten endokardiitti, ja säilyttää hammasimplantit, jotka usein hajottavat bakteerit, mutta hänellä on joitain huolenaiheita siitä, miten hampaat vaikuttavat suun mikrobiomiin. Voivatko ne pyyhkiä pois bakteereja, jotka puolustavat ihmistä haitallisimmilta taudinaiheuttajilta?
Hammasimplantteilla voi olla valtavia vaikutuksia, etenkin niillä ihmisillä, joilla on vähän resursseja, joilla ei ole säännöllisiä yhteyksiä lääkäreihin ja hammaslääkäreihin. Hermannin mukaan lisäkustannukset olisivat minimaaliset, koska materiaalit, joita hänen tiiminsä käyttää antimikrobisen polymeerin valmistamiseen, ovat edullisia ja helposti saatavilla.
Nyt Hermann sanoo työskentelevänsä pitkäaikaisissa testeissä selvittääkseen, kuinka polymeeri kestää ajan myötä ja miten se on vuorovaikutuksessa esimerkiksi hammastahnan kanssa - varmistaakseen, että se ei hajoa tai muutu vähemmän tehokkaaksi kulumisen kanssa, ja näkemään kuinka se vaikuttaa käyttäjään. Hänen mukaansa materiaalia voidaan käyttää välittömästi pidättimissä ja että sitä voidaan pian käyttää suun korjaamiseen, kruunuihin ja korvahampaisiin.
